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Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungseinstellwalze
mit einem drehbaren Walzenmantel, der von einem feststehenden Träger durchsetzt
ist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige Durchbiegungseinstellwalzen,
wie in der
US 3,802,044 beschrieben,
umfassen einen feststehenden Träger
und einen um diesen drehbaren, rohrförmigen Walzenmantel, der einen
Ringraum umschließt
und auf Gleitflächen
von kolbenartigen Stützelementen
mit hydraulischer Anpresskraft abgestützt ist. Die bekannten Durchbiegungseinstellwalzen
dieser Art werden für
viele Anwendungszwecke eingesetzt, z. B. Kalander, Glättwerke,
Pressenpartien, Druckmaschinen, Walzwerke und dergleichen. Sie dienen
dort zur Korrektur unerwünschter
Durchbiegungen bzw. Verformungen des Walzenmantels, zur Einstellung
von Streckenlasten in einem Nip und gegebenenfalls zur Einstellung
eines Walzenmantelhubs gegenüber
dem Träger
zum Schließen
von Nips.
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Im Betrieb rotiert der Walzenmantel
um den drehfest gelagerten Träger.
Bei einer betriebsbedingten Belastung des Walzenmantels entstehende Durchbiegungen
werden durch hydrostatische Lagerungen, die auf kolbenartigen Stützelementen
angeordnet sind, aufgenommen. Diese stützen den Walzenmantel von innen
gegenüber
dem Träger
ab. Dadurch kann es zur elastischen Durchbiegung des Trägers kommen.
Die aus dem Träger
radial herausfahrbaren, üblicherweise
kolbenartig ausgebildeten und durch Druckmittel betätigbaren
Kraftelemente, die Gleitflächen
mit Mitteln zur hydrostatischen Lagerung aufweisen, überbrücken die
Durchbiegungsdifferenz zwischen dem Träger und dem Innenumfang des Walzenmantels.
Auf diese Weise wird ein Stützen des
Walzenmantels auf den Gleitflächen
der Lagerungen erhalten.
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Aufgrund der durch die Betriebsbelastungen der
Walze verursachte Durchbiegung des Trägers kommt es zu einer erzwungenen
Schrägstellung
der die Stützkolben
aufnehmenden Hydrozylinder und zu einer erhöhten Belastung der Stützkolbendichtungen.
Beim Herausfahren der Stützkolben
aus ihren Hydrozylindern vergrößert sich
deren Stützlänge. Damit
wird die Labilität
der Stützkolben
in ihrer Stützposition
verstärkt.
Eine definierte Stützung
des Walzenmantels wird dadurch unmöglich. Jeder Stützkolben
ist nämlich
aufgrund seiner Konstruktion in der Stützposition statisch unbestimmt
gelagert, also in der Stützposition
labil. Unter der Einwirkung der Betriebslast und der Tangentialkräfte, die
aufgrund der Druckflüssigkeitsreibung
in dem Stützspalt
zum Walzenmantel entstehen, greifen an den Stützkolben an und rufen Kippmomente
in der Rotationsrichtung hervor. Auch durch die lastbedingten Verformungen
und Verlagerungen des Walzenmantels wird die Entstehung von Kippmomenten
an den Stützkolben
begünstigt.
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Die durch die Wirtschaftlichkeitsforderungen bedingte
Steigerung der Maschinengeschwindigkeiten führt zu einer deutlichen Erhöhung der
Reibung im Stützspalt
und dadurch auch der reibungsbedingten Tangentialkräfte. Diese
bedingen wiederum eine Vergrößerung der
Kippmomente. Die Kippung der Stützkolben
führt zu
einem metallischen Kontakt der Gleitflächen der Lagerungen mit der
Innenwand des Walzenmantels und verursacht einen erhöhten Druckmittelverbrauch.
Durch die Schrägstellung
der Stützkolben
leiden schließlich
auch die Kolbendichtungen. Die Walze ist deshalb störanfällig und
unterliegt einem erhöhten
Verschleiß.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,
eine Durchbiegungseinstellwalze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 zu schaffen, deren hydrostatische Lagerungen verschleißarm und
positionssicher auf den Walzenmantel wirken.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Hierdurch wird eine Durchbiegungseinstellwalze
geschaffen, bei der der Walzenmantel von axial nebeneinander angeordneten
hydrostatischen Lagerungen getragen wird, die als hydrostatische
Doppellagerungen ausgebildet sind. Auf diese Weise wird der Walzenmantel
längs einer
Druckzone nicht mehr gestützt,
sondern an sphärischen
Innenlagerflächen
getragen. Kippungen sind ausgeschlossen. Eine solche Walzenmantellagerung
ermöglicht
in allen Betriebszuständen,
insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und bei hohen thermischen
Belastungen und beim Auftreten von Störkräften, die auf die Walze einwirken,
einen verschleißarmen
und energiesparenden Betrieb.
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Durch die sphärische, zu der Walzenmantelumfangslinie
konzentrische Innenlagerfläche
können Kippungen
eines Außenlagertaschenelementes
und damit jegliche Veränderungen
der Parallelität
ihrer Dichtflächen
zu einer Innenwand des Walzenmantels ausgeschlossen werden. Sämtliche
auf die hydrostatischen Lagerungen wirkenden Lageänderungen werden
durch ein Gleiten der Außenlagertaschenelemente
an den konzentrisch sphärischen Innenlagerflächen der
hydrostatischen Lagerung ausgeglichen, und zwar selbsttätig. Die
hydrostatische Doppellagerung bewirkt also, daß die Parallelität des Dichtspalts der
Außenlagertaschenelemente
zu der Innenwand des Walzenmantels stets eingehalten wird, da das Außenlagertaschenelement
auf der Innenlagerfläche gleitet,
wenn das Kraftelement nicht mehr mittig in der Belastungsebene wirkt,
um selbst mittig in der Belastungsebene zu verharren. Folglich kann
die Höhe
des Dichtspaltes der Außenlagertaschenelemente
reduziert und der Druckmittelbedarf herabgesetzt werden. Ein solches
Lagersystem stabilisiert auch und ermöglicht in allen Betriebszuständen, insbesondere
bei Hochgeschwindigkeiten und bei hohen thermischen Belastungen
und beim Auftreten von Störkräften, die
auf die Walze einwirken, einen verschleißarmen sowie druckmittel- und
energiesparenden Betrieb.
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Eine unter Betriebslast auftretende
Trägerdurchbiegung
kann durch eine radiale Verfahrbarkeit der axial nebeneinander angeordneten
hydrostatischen Lagerungen ein Abstandsausgleich erfolgen, wobei
das Außenlagertaschenelement
in seiner Tragposition jedoch unverrückbar konstant und radial konzentrisch
zur Mantelumfangslinie an der Innenwand des Walzenmantels gehalten
wird. Dies folgt aus der hydrostatischen Lagerung des äußeren hydrostatischen
Tragelementes auf der sphärischen
Innenlagerfläche.
Die Innenlagerfläche
und das Außenlagertaschenelement
besitzen dazu sphärische Arbeitsflächen, zwischen
die ein Schmiermittel gepreßt
wird. Die sphärische
Innenlagerfläche
gestattet Neigungen der Kraftelemente um ihre Längsachse, entlang der die Lagerung
für eine
radiale Verschiebbarkeit im Träger
geführt
sein kann.
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Die Umfangskräfte, die bei der Rotation des Walzenmantels
durch die Spaltströmung
und durch das Umgebungsmedium in dem Zwischenraum von Träger und
Innenwand des Walzenmantels entstehen, haben hier keinen Einfluß auf die
statisch bestimmte Position der hydrostatischen Lagereinrichtung.
Eine innere hydrostatische Lagerung ermöglicht bei den betriebsbedingten Verformungen
der Träger
ein reibungsfreies Gleiten des äußeren hydrostatischen
Tragelementes auf einer sphärischen
Innenlagerfläche.
Die Spaltströmung
kann dadurch z.B. bei minimaler Spalthöhe geregelt werden.
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Eine solche hydrostatische Doppellagerung mit
kugeliger Innenlagerfläche
sichert die Funktionstüchtigkeit,
die Betriebssicherheit und den Gebrauchsschutz der Lagerung wesentlich.
Ferner ist in allen Betriebszuständen
mit oft rasch wechselnden Lasten die Spaltschmierung gewährleistet.
Die tatsächliche
Beibehaltung gleicher Spalthöhen über den
ganzen Umfang einer Dichtfläche
eines Außenlagertaschenelementes
hat zur Folge, daß ein
bisher nicht erreichtes Tragen des Walzenmantels gewährleistet
wird.
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Weiterhin ist eine einwandfreie Dämpfung der
Schwingungs- und Vibrationserscheinungen das unmittelbare Ergebnis
der zweistufigen hydrostatischen Lagerung, denn mit einer geregelten
Spaltströmung
wird eine wirksame Dämpfung
sämtlicher
betriebsbedingter Vibrationen erreicht. Die Walze ist deshalb für höchste Geschwindigkeiten
und Temperaturen ausgelegt.
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Die Versorgung der hydrostatischen
Bauteile kann jeweils mit einem konstanten Volumenstrom eines Hydraulikdruckmediums
erfolgen. Ein vorzugsweise vorgesehenes Innenlagertaschenelement
zur geometrisch genauen Halterung und Positionierung des Außenlagertaschenelementes
kann auch über einen
druckgeregelten Strom an Hydraulikdruckmedium versorgt werden.
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Die Regelung der hydrostatischen
Lagerungen ist einfach. Es kann ein geschlossener Regelkreis verwendet
werden, in dem jeweils die beiden hydrostatisch gebildeten Schichten
des Druckmittels an den Tragelementen einer jeden hydrostatischen Lagerung
in einem Gleichgewichtszustand verharren. Nur eine Störungsüberwachung
kann dann ausreichend sein.
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Die hydrostatische Lagerung ist zudem
neben ihren großen
funktionellen Vorteilen überraschend
einfach in ihrem Konstruktionsaufbau und verlangt keine neuen Lösungen für im Lagerbereich im übrigen vorzusehende
Bauteile.
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Die erfindungsgemäßen hydrostatischen Lagerungen
können
auch als Randlager verwendet werden und dazu entweder auf einem
radial verschiebbaren Lagerring oder trägerfest angeordnet sein. Vorzugsweise
sind hierbei mindestens zwei Kraftelemente umfänglich verteilt angeordnet.
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Für
eine störungsarme
und wirksame Axiallagerung des Walzenmantels kann auf bekannte Lösungen zurückgegriffen
werden.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile
der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
der in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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1 zeigt
schematisch einen Teilquerschnitt einer Walze gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer hydrostatischen Lagerung der Walze
gemäß 1,
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3 zeigt
schematisch einen Teilquerschnitt einer Walze gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
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4 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer hydrostatischen Lagerung der Walze
gemäß 3,
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5 zeigt
schematisch einen Teilquerschnitt einer Walze gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
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6 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer hydrostatischen Lagerung der Walze
gemäß 5,
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7 zeigt
schematisch einen Teillängsschnitt
einer Walze gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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8 zeigt
schematisch einen Teillängsschnitt
einer Walze gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
mit zugeordnetem Hydrauliksystem,
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9 zeigt
schematisch einen Teillängsschnitt
einer Walze gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
mit zugeordnetem Hydrauliksystem.
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10 zeigt
schematisch einen Teillängsschnitt,
entlang A-A in 11, einer
hydrostatischen Lagerung gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel,
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11 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer hydrostatischen Lagerung einer
Walze gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
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Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungseinstellwalze
zur Bildung eines Nips in einer Vorrichtung, vorzugsweise in einem
Kalander oder einer Presse, für
die Behandlung einer Warenbahn, insbesondere einer Papierbahn oder
Kartonbahn.
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Gemäß einem in den 1, 2, 7 und 8 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung besitzt die Durchbiegungseinstellwalze einen Walzenmantel 2,
der von einem drehfesten Träger 1 durchsetzt
ist. Der Walzenmantel 2 ist als Walzenrohr oder Walzenschale
ausgebildet, d.h. der Walzenmantel 2 umgibt einen Ringraum 3,
in dem der Träger 1 angeordnet
ist. Der Träger 1 ist
mit seinen Enden 4 (8)
in jeweils einem Kalottenlager 5 drehfest und schwenkbar
gehalten. Der Walzenmantel 2 ist gegenüber dem Träger 1 drehbar und
ist an beiden Enden in jeweils einer Randlagereinheit 6 abgestützt. Je nach
der Verwendung der Walze kann der Walzenmantel 2 entweder
zum Träger 1 relativ
verschiebbar sein oder an dem Träger 1 mittels
eines Randlagers direkt abgestützt
sein. Die Randlagereinheit 6 umfaßt hier gemäß 7, 8 und 9 vorzugsweise einen gegenüber dem
Träger 1 radial
verschiebbaren Lagerring 6.1 mit einem Lager 6.2,
das beispielsweise von einem Wälzlager
gebildet wird. Der Walzenmantel 2 kann hierdurch gegenüber dem Träger 1 in
verschiedenen Lagen positioniert werden. Als Wälzlager wird vorzugsweise ein
Pendelrollenlager verwendet, das die beiden Funktionen des Radial-
als auch des Axiallagers besitzt. Dadurch ist die Position des Walzenmantels 2 gegenüber dem
Träger 1 auch
in Axialrichtung gewährleistet.
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Bei einer alternativen Ausführung des
Lagers 6.2 als hydrostatisches Lager kann die axiale Lagerung
des Walzenmantels 2 gegenüber dem Träger 1 ebenfalls mittels
eines hydrostatischen Axiallagers erfolgen. Der Walzenmantel 2 besitzt
hierzu mindestens an einem Ende vorzugsweise eine Seitenwandung 20,
die mittels hydrostatischer Axiallager 21, 22 (vgl. 9) die axiale Position des
Walzenmantels 2 zu dem Träger sichern.
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Zwischen dem Träger 1 und dem Walzenmantel 2 ist
eine hydraulische Lageranordnung zum Lagern des Walzenmantels 2 längs mindestens
eines Wirkbereiches angeordnet, die von einzelnen axial nebeneinander
angeordneten, radial bewegbaren hydrostatischen Lagerungen 7 gebildet
wird, denen je ein Druckmittel mit einstellbarem Druck zuführbar ist.
Die Lagerungen 7 sind zur Druckübertragung zwischen Walzenmantel 2 und
Träger 1 vorgesehen,
wobei das Druckmittel für
Anpreßdruck
und Hydrostatik verwendet wird, und zwar je nach Ausbildung der
hydrostatischen Lagerung 7 mit gemeinsamer oder getrennter
Zuführung.
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Die Lagerungen 7 sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
entlang gegenüberliegender Wirkbereiche
in einer Wirkebene angeordnet (vgl. 8),
wobei ein Wirkbereich sich jeweils zwischen den beiden Randlagereinheiten 6 längs der
Walze erstreckt und eine Lagerung 7 oder eine Mehrzahl
axial in einer Reihe verteilt angeordneter Lagerungen 7 umfaßt. Alternativ
ist nur mindestens ein Wirkbereich vorgesehen oder es sind mehrere
Wirkbereiche umfänglich
verteilt angeordnet.
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Wie 1 zeigt,
umfaßt
jede Lagerung 7 ein Kraftelement 70 mit einem
Außenlagertaschenelement 9.
Das Kraftelement 70 ist hydraulisch radial bewegbar zur Übertragung
eines Anpreßdrucks
auf einen Innenumfang 10 bzw. eine Innenwand des Walzenmantels 2,
wodurch der Walzenmantel 2 radial nach außen gedrückt werden
kann. Das Außenlagertaschenelement 9 weist
eine zylindrische, den zylindrischen Walzenmantel 2 auf
der inneren Mantelumfangslinie 10 hydrostatisch abstützende Außenlagerfläche mit
einer umlaufenden Außenlager-Randfläche 11 auf.
Das Außenlagertaschenelement 9 wird von
dem Kraftelement 70 getragen und geführt, wozu das Außenlagertaschenelement 9 auf
einer sphärischen,
zur inneren Umfangslinie 10 des Walzenmantels 2 konzentrisch
verlaufenden Innenlagerfläche 13 hydrostatisch
gelagert ist.
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Das Außenlagertaschenelement 9 ist
hier an einem äußeren hydrostatischen
Tragelement 8 ausgebildet und weist mindestens eine, beispielsweise vier
Drucktaschen 16 (vgl. 2)
auf, die über
eine gemeinsame Zuleitung 17, die sich in die Drucktaschen 16 verzweigt,
mit einem Druckmittel für
eine Hydrostatik versorgt werden. Durch die Beaufschlagung des Außenlagertaschenelementes 9 mit
Druckmittel bildet sich ein Strömungsspalt
zwischen der Außenlager-Randfläche 11 und
der Mantelinnenwand 10 des Walzenmantels 2, wodurch
ein äußeres hydrostatisches
Gleitlager entsteht. Form und Anzahl der Drucktaschen 16 sind
individuell wählbar.
Das hydrostatische Tragelement 8 besitzt an der dem Außenlagertaschenelement 9 gegenüberliegenden
Seite eine schalensegmentartig ausgebildete Außenlager-Innenfläche mit
einer umlaufenden Innenlager-Randfläche 15, die als eine
sphärische
Arbeitsfläche
für ein
hydrostatisches Lager mit der sphärischen Innenlagerfläche 13 ausgebildet
ist, wodurch das Außenlagertaschenelement 9 auf
der Innenlagerfläche 13 hydrostatisch
gelagert wird. Das Außenlagertaschenelement 9 erfährt hierdurch
eine Tragfunktion, da die hydrostatischen Arbeitsflächen durch ein
Gleiten aufeinander lagern und damit eine Flächenlagerung und keine Punktlagerung
bewirken.
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Für
die hydrostatische Lagerung des Außenlagertaschenelementes 9 auf
der Innenlagerfläche 13 ist
vorzugsweise ein Innenlagertaschenelement 14 vorgesehen.
Das Innenlagertaschenelement 14 ist gemäß dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
der Walze an dem äußeren hydrostatischen
Tragelement 8 ausgebildet. Das Innenlagertaschenelement 14 weist
mindestens eine Drucktasche 18 auf, die über eine
Zuleitung 19 mit einem Druckmittel versorgt wird. Da das
Innenlagertaschenelement 14 mit seiner mindestens einen
Drucktasche 18 in das äußere hydrostatische
Tragelement 8 integriert ist, wird an dem äußeren hydrostatischen
Tragelement 8 eine Außenlager-Innenfläche mit
Drucktaschen und einer Innenlager-Randfläche 15 gebildet, die
von der sphärischen
Innenlagerfläche 13 unter Bildung
eines Dichtspaltes getragen wird. Durch die Beaufschlagung des Innenlagertaschenelementes 14 mit
einem Druckmittel bildet sich ein Strömungsspalt zwischen der Innenlager-Randfläche 15 des äußeren hydrostatischen
Tragelementes 8 und der Innenlagerfläche 13, wodurch ein
inneres hydrostatisches Lager aus sphärischer Innenlagerfläche 13 und
zugehöriger
schalensegmentartiger Außenlager-Innenfläche mit
einer Innenlager-Randfläche 15 entsteht.
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Die sphärische Innenlagerfläche 13 ist
an einem inneren hydrostatischen Tragelement 12 eines Kraftelemtes 70 vorgesehen.
Das innere hydrostatische Tragelement 12 kann an einem
Kolbenabschnitt 40 des Kraftelementes 70 befestigt
sein, beispielsweise mittels Schrauben 23, oder einstückig mit
diesem ausgebildet sein. Das innere hydrostatische Tragelement 12 besitzt
eine dem äußeren hydrostatischen
Tragelement 8 zugewandete Oberseite, die die sphärische Innenlagerfläche 13 bildet.
Die sphärische
Ausbildung ist dergestalt, daß die
Innenlagerfläche 13 zur
inneren Walzenmantelumfangslinie 10 konzentrisch verläuft. Gleiches
gilt für
die schalensegmentartig ausgebildete Außenlager-Innenfläche mit
umlaufender Innenlager-Randfläche 15,
die als sphärische
Arbeitsfläche
mit der sphärischen
Innenlagerfläche 13 zusammenarbeitet.
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Gemäß einer alternativen, nicht
dargestellten Ausführungsform
der Erfindung kann das Innenlagertaschenelement 14 auch
an dem inneren hydrostatischen Tragelement 12 ausgebildet
sein, so daß die
sphärische
Innenlagerfläche 13 dann
mit Drucktaschen ausgebildet ist, während die Außenlager-Innenfläche 15 eine
Schalenfläche
ohne Drucktaschen sein kann.
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Das Kraftelement 70 ist
vorzugsweise als Druckkolben ausgebildet mit einem Kolbenabschnitt 40,
der in einer zylindrischen Ausnehmung 41 des Trägers 1 radial
verschiebbar geführt
ist, um eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit auszubilden. Dazu ist
die Ausnehmung 41 über
eine Leitung 42 mit einem Druckmittel, beispielsweise Öl, beaufschlagbar. Mittels
Dichtungen 51 kann eine Abdichtung gegenüber dem
Ringraum 3 erfolgen. Das Druckmittel kann für die Anpreßkraft und
die Hydrostatik verwendet werden. Durch die Leitung 42 fließt Druckmittel
in den Druckraum, d.h. die Ausnehmung 41, des Kraftelementes 7.
Aus dem Druckraum fließt
das Druckmittel durch die Zuleitungen 19 einerseits in
das Innenlagertaschenelement 14 und durch die Zuleitung 17 andererseits
in das Außenlagertaschenelement 9.
Die wirksame Druckübertragungsfläche des
Druckraums des Kolbenabschnitts 40, die wirksame Druckübertragungsfläche zwischen
Außenlagertaschenelement 9 und
Walzenmantel 2, die wirksame Druckübertragungsfläche zwischen
Innenlagertaschenelement 14 und Innenlagerfläche 13 und
eine Drosselwirkung der Leitungen 17, 19 sind
so aufeinander abgestimmt, daß das
Außenlagertaschenelement 9 zentrisch
zum Walzenmantelinnenumfang 10 positioniert bleibt, wenn
der Kolbenabschnitt 40 mit dem inneren Tragelement 12 sich
neigt. Das äußere hydrostatische
Tragelement 8 bleibt demzufolge in Axialrichtung und Radialrichtung
an der Innen-Mantellinie 10 gleitfähig gefesselt.
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Die Zuleitung 17 für ein Druckmittel
zum Außenlagertaschenelement 9 erfolgt
vorzugsweise mittels eines Dichtzapfens 24, der in dem äußeren hydrostatischen
Tragelement 8 befestigt ist, beispielsweise eingeschraubt
ist, und mit einem anderen Ende in einer zylindrischen Einsenkung 25 des
inneren hydrostatischen Tragelementes 12 über Einsatzstücke, vorzugsweise
Dichtungen 26 aus einem elastischen Material, abgedichtet
ist. Dadurch wird der Austritt des Druckmittels außerhalb
der Zuleitung 17 verhindert. Die Einsatzstücke sind
so bemessen, daß sie
ein selbständiges
konzentrisches Verschieben des Außenlagertaschenelementes 9 des äußeren hydrostatischen
Tragelementes 8 gegenüber
der Innenlagerfläche 13 gewährleisten,
andererseits das äußere hydrostatische
Tragelement 8 gegenüber
dem inneren hydrostatischen Tragelement 12 positionieren. Das
Verschieben des äußeren hydrostatischen
Tragelementes 8 gegenüber
dem inneren hydrostatischen Tragelement 12 erfolgt auf
der konzentrischen sphärischen
Innenfläche 13,
so daß die
Tragposition des Außenlagertaschenelementes
zentrisch verharrt. Die mechanische Positionierhilfe mittels Dichtzapfen 24 definiert
die Grenzen der Verschiebbarkeit des äußeren Tragelemetes 8 gegenüber dem
inneren Tragelement 12.
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Die Zuleitungen 17, 19, 42 für das Druckmittel
zum Außenlagertaschenelement 9,
Innenlagertaschenelement 14 und die zylindrische Ausnehmung 41 sind
jeweils mit einem Druckmittelreservoir in bekannter Weise verbindbar.
Die Verbindung mit einem Druckmittelreservoir kann jeweils über eine
Reguliervorrichtung erfolgen, die den Druck und die Strömung des
Druckmittels bestimmt. Bevorzugt ist, daß die Außen- und Innenlagertaschenelemente 9, 14 mit
jeweils einem konstanten Volumenstrom des Hydraulikmediums beaufschlagbar
sind. Das Innenlagertaschenelement 14 kann zur geometrisch
genauen Halterung und Positionierung des Außenlagertaschenelementes 9 auch über einen
druckgeregelten Strom mit Druckmittel versorgt werden.
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8 zeigt
die Durchbiegungseinstellwalze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
mit zugeordnetem Hydrauliksystem. Es ist eine Pumpe 29 vorgesehen,
die Druckmittel aus einem Reservoir 32 fördert. Sie
fördert
das Druckmittel über
Regler 30 zu den Druckleitungen 42 der Lagerungen 7.
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Eine weitere Pumpe 31, die
aus einem Reservoir 35 fördert, wird mit Vorteil für die Versorgung der
Randlager 6 vorgesehen, wobei der Volumenstrom des Druckmittels über Regler 28 zu
den Leitungen 43 der Randlager 6 gelangt.
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Der Ringraum 3 der Walze
kann über
eine Leitung 57 mit einem Druckmittel beaufschlagbar sein,
um einen Innendruck in dem Ringraum 3 gegenüber den
Lagerungen 7 einstellen zu können. Dazu fördert eine
Pumpe 59 Druckmittel über
einen Regler 58 und die Leitung 57 in den Ringraum 3.
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Weiterhin kann die Durchbiegungseinstellwalze
beheizbar ausgebildet sein, wozu Druckmittel gleichzeitig als Heizmedium
eingesetzt wird. Die Walze kann als harte Walze eingesetzt werden
oder der Walzenmantel 2 einen äußeren elastischen Belag aufweisen,
um eine weiche Walze zu bilden.
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Alternativ kann gemäß dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel
das Randlager 6 von hydrostatischen Lagerungen gebildet
werden, die den vorstehend beschriebenen Lagerungen 7 entsprechen,
also baugleich sind. Vorzugsweise sind mindestens jeweils zwei Lagerungen
der beschriebenen Art umfänglich
verteilt an jedem Walzenmantelende angeordnet. Das Hydrauliksystem
entspricht dem vorstehend beschriebenen.
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Hydraulikzuleitungen 33, 34 können zu
Axiallagern 21, 22 führen, um diese als hydrostatische Lager
auszubilden. Die Axiallager 21, 22 können ferner
für eine
axiale Verschiebbarkeit des Walzenmantels 2 ausgelegt sein.
Eine weitere Pumpe 44, die aus einem Reservoir 45 fördert, wird
mit Vorteil für
die Versorgung von Axiallagern 21, 22 vorgesehen,
wobei der Volumenstrom des Druckmittels über Regler 46, 47 zu
Zuleitungen 33, 34 der Axiallager 21, 22 gelangt.
Dadurch wird für
eine Axiallagerung des Walzenmantels 2 gegenüber dem
Träger 1 gesorgt.
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Die 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Walze, das sich von dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
dadurch unterscheidet, daß Innenlagertaschen 14 nicht
ausgebildet sind. Die Außenlager-Innenfläche 15 bildet eine
Schalenfläche,
die als Gleitfläche
hydrostatisch gelagert ist auf der sphärischen Innenlagerfläche 13. Über Versorgungsleitungen 19 ist
Hydraulikdruckmittel zwischen die Außenlager-Innenfläche und
die Innenlagerfläche 13 speisbar.
Desweiteren ist das innere hydrostatische Tragelement 12 einstückig mit einem
Kolbenabschnitt 40 des Kraftelementes 70 ausgebildet.
Im übrigen
gelten die vorstehenden Ausführungen
zum ersten Ausführungsbeispiel
hier entsprechend.
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Die 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
einer Durchbiegungseinstellwalze, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
dadurch unterscheidet, daß der
für die
Anpreßkraft
der Lagerungen 7 wirksame Druck ungedrosselt am Walzenmantel 2 ansteht.
Es wirkt also eine Druckmittelsäule zwischen
Träger 1 und
Walzenmantel 2 über
die Durchlässe 19, 50 in
den Tragelementen 12, 8. Die Drosselwirkung übernehmen
hier zwischen der Innenlager-Randfläche 15 und der Innenlagerfläche 13 einerseits
und der Außenlager-Randfläche 11 und der
Walzenmantelinnenwand 10 andererseits gebildete Spalte.
Desweiteren ist auch hier das innere hydrostatische Tragelement 12 einstückig mit
einem Kolbenabschnitt des Kraftelementes 70 ausgebildet. Im übrigen gelten
die vorstehenden Ausführungen entsprechend.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel,
in den 10 und 11 dargestellt, ist einem äußeren hydrostatischen
Tragelement 8 jeweils eine Dichtspalthaltevorrichtung zugeordnet.
Die Dichtspalthaltevorrichtung umfaßt ein hydrostatisches Lagerungselement, das
eine eigenständige
Druckmittelversorgung besitzt, die von der Druckmittelsäule für die Anpreßkraft getrennt
ist und unabhängig
von dieser arbeitet. Für diesen
externen Druck der eigenständigen
Druckmittelversorgung ist eine Druckmittelzuführung 56 vorgesehen,
die das Lagerungselement speist. Das hydrostatische Lagerungselement
ist vorzugsweise außerhalb
der Außenlager-Randfläche 11 an
dem äußeren hydrostaischen
Tragelement 8 ausgebildet und umfaßt mindestens drei umfänglich verteilt
angeordnete Lagertaschen 52 mit Randflächen 53. Die Lagertaschen 52 sind
an Druckmittelleitungen 54 mit eingebauten Drosseln 55 angeschlossen
und werden gemeinsam über
verbundene Druckmittelleitungen 54 gespeist. An den Lagertaschen 52 werden
durch deren Druckmittelversorgung Strömungsspalte über den
Randflächen 53 zum
Walzenmantel 2 gebildet, die einen Abstand der Außenlager-Randfläche 11 von
der Walzenmantelinnenwand 10 sichern. Beispielsweise sind
hier vier umfänglich
verteilt angeordnete Lagertaschen 52 vorgesehen.
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Hierdurch wird erreicht, daß dann,
wenn der Dichtspalt zwischen Außenlager-Randfläche 11 und der
Walzenmantelinnenwand 10 des Walzenmantels 2 von
der für
die Anpreßkraft
wirksamen Drucksäule keinen
Druckmitteldurchfluß erhält, eine
hydrostatische Hilfslagerung wirksam wird. Die Dichtspalthaltevorrichtung
hält folglich
auch dann einen Dichtspalt über
der Außenlager-Randfläche 11 aufrecht,
wenn die Kraftelemente 70 entlastet werden. Dadurch wird jeglicher
Kontakt mit der Innenwandfläche 10 des Walzenmantels 2 ausgeschlossen.
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Die Dichtspalthaltevorrichtung wirkt
aber auch dann, wenn ein im Ringraum 3 der Walze einstellbarer
Innendruck höher
ist als ein Anpreßdruck auf
das Kraftelement
70, beispielsweise durch Absenken des
Anpreßdrucks,
so daß eine
Senke am Kraftelement 70 entsteht. Der Strömungsspalt über den
Randflächen 53 der
Dichtspalthaltevorrichtung kann aber durch die externe Druckmittelzuführung 56 zu
den Lagertaschen 52 aufrecht erhalten werden, wodurch der
Dichtspalt über
der Außenlager-Randfläche 11 erhalten
bleibt. Das Druckmittel aus dem Ringraum 3 kann durch diesen
Dichtspalt in die Senke strömen,
mit der Folge, daß unter
Aufrechterhaltung einer am Walzenmantel 2 hydrostatisch
gelagerten Außenlager-Randfläche 11 eine
zum Träger 1 hin gerichtete
Kraft auf den Walzenmantel 2 wirkt. Dies ermöglicht eine
lokale Herabsetzung einer von der Walze ausgeübten Linienkraft auf eine nicht
dargestellte Gegenwalze.
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Die Dichtspalthaltevorrichtungen
der einzelnen Lagerungen 7 können an eine gemeinsame Druckmittelzuführung 56 angeschlossen
sein.