DE2942002C2

DE2942002C2 - Druckbehandlungswalze

Info

Publication number: DE2942002C2
Application number: DE2942002A
Authority: DE
Inventors: Dieter 5910 Kreuztal Junk; Josef Dr.-Ing. 4150 Krefeld Pav
Original assignee: Kleinewefers GmbH
Current assignee: Kleinewefers GmbH
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE2942002A1; IT1129318B; IT8068587A0; FI803130L; CH655552B; GB2060822B; SE439346B; JPS579320A; FI68709B; FI68709C; SE8007256L; GB2060822A; US4328744A; JPS6029008B2; CA1139140A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbehandlungswalze mit einem hohlen, durch eine Gegenwalze mit Druck belastbaren Walzenmantel mit einem diesen durchsetzenden, feststehenden Träger und mit mindestens einem kippbaren Lagerelement, mit einer Lagerfläche, die von etwa radial innerhalb der Lagerfläche angeordneten, Kolben und Zylinder aufweisenden, hydraulischen Druckgebern gegen den Innenumfang des Walzenmantels drückbar ist, wobei das

Lagerelement mit einer Abstützfläche verbunden ist, die zur Abstützung von quer zur Druckbelastungsebene verlaufenden Querkräften an einer mit dem Träger verbundenen Führungsfläche gleitend anliegt, wobei die Lagerfläche insbesondere zum Zweck einer hydrostat!- sehen Lagerung den Druckgebern zugeordnete Taschen aufweist.

Derartige Druckbehandlungswalzen sind für zahlreiche Anwendungszwecke geeignet, beispielsweise für Kalander, Glättwerke, Pressenpartien von Papier-, ι ο Zellstoff- und Druckmaschinen oder Walzwerke für Stahl, Kunststoff und dergleichen.

Bei einer bekannten Walze dieser Art (DE-OS 27 59 035) sind leistenförmige Lagerelemente vorgesehen, die sich in Achsrichtung der Walze erstrecken und von mehreren in Achsrichtung gegeneinander versetzten Druckgebern belastet ist Die Druckräume der am gleichen Lagerelement angreifenden Druckgeber sind untereinander verbunden und werden daher mit dem gleichen Druck versorgt Bei einer Ausführungsform ist das Lagerelement zweiteilig ausgebildet Der mit dem Kolben verbundene, radial innere Teil ist mittels achsparalleler Schenkel von am Träger jefestigten Winkelstücken radial geführt Der radial äußere Teil, der mit seiner Lagerfläche am Innenumfang des Walzenmantels anliegt, ist mit dem radial inneren Teil über ein Kippgelenk mit zur Walzenachse paralleler Achse verbunden. Mit einer solchen Anordnung soll eine Durchbiegung des Walzenmantels in Belastungsrichtung vermindert bzw. der zwischen dem Walzen- mantel und der Gegenwalze ausgeübte Druck vergleichmäßigt werden. In der Lagerfläche sind Taschen vorgesehen, welche mit dem Druckraum des darunter befindlichen Druckgebers verbunden sind, um eine hydrostatische Lagerung zu erzielen.

Bei derartigen Druckbehandlungswalzen wird der Walzenmantel auch von Querkräften belastet, die quer zu der durch die Achsen der benachbarten Walzen gehenden Druckbelastungsebene stehen. Hierbei handelt es sich in erster Linie um Tangentialkräfte, die auf Grund der Reibung zwischen Walzenmantel und zu behandelndem Bahnmaterial bzw. der Gegenwalze auftreten und besonders groß sind, wenn über den Walzenmantel Antriebskräfte geleitet werden. Querkräfte entstehen aber auch auf Grund der Eigenlast des Walzenmantels, wenn die Druckbelastungsebene einen Winkel zur Vertikaiebene einschließt. Diese Querkräfte führen bei einem an den Enden fest gelagerten Walzenmantel zu einer Verformung, nämlich einer Durchbiegung, quer zur Druckbelastungsebene und bei einem schwimmend gelagerten Walzenmantel zu dessen Verlagerung quer zur Druckbelastungsebene. Beides zieht eine Verlagerung der Berührungslinie zwischen den beiden Walzen und eine Veränderung des Walzenspalts nach sich. Dies ist für viele Anwendungszwecke unerwünscht, da sich damit auch die Eigenschaften des zwischen den Walzen hindurchgeführten Materials, z. B. die Dicke einer Papierbahn, ändern. Verformung oder Verlagerung des Walzenmantel hat auch zur Folge, daß das Lagerelement nicht mehr mittig am Walzenmantel angreift, wodurch die Hauptfunktion der Lagerelemente, nämlich der Durchbiegungsausgleich in der Druckbelastungsebene, beeinträchtigt wird und die Gefahr mit sich bringt, daß die Lagerfläche des Lagerelements nicht mehr genau dem Innenumfang des Walzenmantels aiipepaßt ist, was bei einer hydrostatischen Lagerung zu unzureichender Abstützung und hohem Druckmittelver'uVauch führen kann.

Des wetteren ist eine Walze für die Umlenkung eines Bandes, beispielsweise eines Drahtsiebes für die Papierherstellung, bekannt (US-PS 34 30 319), bei der zwei in Umfangsrichtung versetzte Lagerelement je mittels eines Druckgebers gegen den Innenumfang eines hohlen Walzenmantels drückbar sind. Das eine Lagerelement wirkt in Vertikalrichtung, um eine Durchbiegung auf Grund des Walzengerichts zu vermeiden. Das andere Lagerelement wirkt in Richtung der Bandumlenkstelle, um eine Walzendurchbiegung auf Grund der Umlenkkräfte zu verhindern. Beiden Druckgebern kann unterschiedlicher Druck zugeführt werden. Wenn hierbei auf Grund der Belastungsverhältnisse eine Radialverschiebung zwischen dem Walzenmantel und dem ihn durchsetzenden Träger erfolgt, wird zumindest eines der Lagerelemente aus der ursprünglichen Anlagestelle am Walzenmantel verschoben, was wiederum die Wirksamkeit der den Durchbiegungsausgleich bewirkenden Kräfte beeinträchtigt und die genaue Anpassung der Lagerfläche des Lagerelements an den Innenumfang des Walzenmrrtels stören kann.

Die gleichen Nachteile treten auch bei einer bekannten Druckbehandlungswalze auf (DE-OS 26 25 048), bei der in verschiedenen Querschnittsebenen je zwei vom selben Druck beaufschlagte Druckgeber radial angeordnet sind, die symmetrisch zur Druckbelastungsebene stehen. Auch mit dieser Konstruktion lassen sich Querkräfte nicht berücksichtigen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß der Walzenmantel zwischen den beiden Lagerelementen auf Grund der äußeren Druckbelastung flachgedrückt wird, so daß sich statt der erwünschten Linienberührung zwischen den Walzen eine flächige Berührung ergibt

Bekannt ist auch eine Druckbehandlungswalze (CH-PS 6 07 783), bei der das Lagerelement unmittelbar am Träger abgestützt ist, aber aus gummielastischem Material besteht und einen Druckraum für eine Druckflüssigkeit enthält Bei einer Ausführungsform sind zwei je mit einer nachgeordneten Tasche für eine hydrostatische Lagerung verbundene Druckräume vorgesehen, die mit unterschiedlichem Druck gespeist worden können, um die Größe des Spaltes zwischen der Lagerfläche und dem Innenumfang des Walzenmantels an beiden Seiten getrennt beeinflussen zu können. Solche gummielastischen Lagerelemente sind nicht sehr stark belastbar. Ihre Verformbarkeit ist nicht ausreichend, um den üblichen Durchbiegungshüben zu folgen. Wegen der Elastizität des Materials läßt sich die Auswirkung einer Druckerhöhung in einem Druckraum nicht auf den darüber befindlichen Bereich beschränken.

Bei einer Druckbehandlungswalze nach einem älteren Vorschlag (DE-AS 29 05 543) hat das Lagerelement die Form eines sich nahezu über den halben Umfang des Walzenmantel erstreckenden Teilzylinders. Dieser hat eine so geringe Wandstärke, daß er zwar formsteif, jedoch nicht starr ausgebildet ist. An dem einen Ende greift tangential ein Druckgeber an. Das andere Ende stützt sich an einem festen Widerlager oder einem zweiten, gleichartigen Druckgeber ab. Bei Verwendur<g zweier Druckgeber befindet sich die Lagerfläche zwischen den Druckgeberachsen. Bei dieser Konstruktion sind Maßnahmen vorgesehen, um die beiden Druckgeber gleichmäßig auszufahren. Würden die Druckgeber mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden, würde der Druckgeber geringeren Drucks unter dem Einflub des Druckgebers höheren Drucks unter einer Umfangsverschiebung des Lagerelements in seine Endlaee eezwuneen werden. Es wird lediglich eine

Durchbiegung in der Belastungsebene berücksichtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckbehandlungswalze der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der eine Einstellung des Walzenmantels unter Berücksichtigung der an dem Walzen- mantel angreifenden, resultierenden Kraft möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei der Druckgeber in Umfangsrichtung versetzt am Lagerelement angreifen und daß diesen beiden Druckgebern Druckmittel mit unterschiedlichem Druck zuführbar ist.

Bei dieser Konstruktion besitzt die über die Lagerfläche des Lagerelements auf den Walzenmantel ausgeübte Kraft eine Komponente, welche der Druckbelastungskraft entgegengerichtet ist, und eine Kompo- ''' nente, welche der Querkraft entgegengerichtet ist. Da den Druckgebern Druckmittel mit unterschiedlichem Druck zuführbar ist, kann man beide Komponenten unabhängig voneinander so einstellen, daß eine Verformung, aiso Durchbiegung, oder Verlagerung der a< Hohlwalze in Querrichtung weitgehend vermieden wird, ohne daß die Arbeit der Druckgeber mit Rücksicht auf den üblichen Durchbiegungsausgleich in der Belastungsebene beeinträchtigt wird. Da der Walzenmantel gegenüber einer Verlagerung in Querrichtung -'*> stabilisiert ist, greift die Lagerfläche des Lagerelements bei allen Betriebsbedingungen an derselben Stelle des Innenumfangs des Walzenmantels an, was eindeutige Druckverhältnisse ergibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bilden Abstütz- und Führungsflächen ein Kippgelenk, das ein Kippen zumindest um eine zur Walzenachse parallele Achse zuläßt. Durch Kombination des Kippgelenks mit den Abstütz- und Führungsflächen ergibt sich eine bauliche Vereinfachung. Außerdem können die Quer- )5 kräfte vom Lagerelement unmittelbar über das Kippgelenk auf den Träger übertragen werden. Da sowohl das Kippgelenk als auch die Druckgeber dem Lagerelement zugeordnet sind, läßt sich auch mit dem Druckgeber auf die Kipplage des Lagerelements Einfluß nehmen, ·»" Insbesondere kann die Lagerfläche des Lagerelements dem Innenumfang des Walzenmantels genau angepaßt werden, so daß sich durchgehend ein für die hydrostatische Lagerung optimaler Spalt ergibt.

Das Kippgelenk kann beispielsweise eine ebene und ⁴' eine gewölbte Fläche aufweisen, die als Abstütz- und Führungsfläche aneinanderliegen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Kippgelenk eine kugelige und eine zylindrische Fläche aufweist, die als Abstütz- und Führungsfläche aneinan- v> der anliegen. Diese Ausbildung erlaubt auch ein Kippen um eine senkrech, zur Dri^kbelastungsebene stehende Achse. Das Lagerelement ist daher unbeeinflußt von einer Durchbiegung des Trägers und kann mit seiner Lagerfläche immer eine konzentrische Lage zur inneren Oberfläche des Walzenmantels einnehmen.

Mit besonderem Vorteil sind die Druckgeber getrennt von der Abstütz- und Führungsfläche ausgebildet. Dadurch, daß der Druckgeber keine Fühmngsfunktion mehr hat, bereitet es keine Schwierigkeiten, ihn mit eo elastischen Dichtungen auszustatten. Diese dienen nur ihrer Dichtungsfunktion und sind von zusätzlichen Belastungen frei, so daß sie auch eine hohe Lebensdauer haben.

Günstig ist es ferner, wenn die Führungs- und Arbeitsfläche im Inneren des Lagerelements ausgebildet ist Auf diese Weise ist das Kippmoment, das vom Walzenmantel auf das Lagerelement ausgeübt werden kann, verhältnismäßig klein. Entsprechend klein können die zusätzlichen Druckgeber ausgelegt werden.

Bei einer bevorzugten Konstruktion greift zur Bildung des Kippgelenks eine mittels eines Schafts vom Träger getragene Kugel in eine zylindrische Bohrung im Lagerelement ein.

Eine andere Möglichkeit zur Bildung des Kippgelenks besteht darin, daß das Lagerelement zwei seitliche Ausleger aufweist, die innen parallel verlaufende Abstützflächen aufweisen, welche mit außen am Träger vorgesehenen sphärischen Führungsflächen zusammenwirken. Auch bei dieser Ausgestaltung ist eine Kippmöglichkeit zur Anpassung an eine Durchbiegung des Trägers gegeben.

Bezüglich der Anordnung der Druckgeber gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Beispielsweise können zwei Druckgeber symmetrisch zur Druckbelastungsebene angeordnet sein. Durch unterschiedliche Druckbeaufschlagung läßt es sich erreichen, daß in Abhängigkeit von der Drucksumme uie gewünschte KuiVipcnSaiiGfiskraft in der Druckbelastungsebene und in Abhängigkeit von der Druckdifferenz die gewünschte Kompensationskraft in der Querebene erzeugt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Hilfs-Druckgeber auf einer Seite eines in der Druckbelastungsebene befindlichen Haupt-Druckgebers angeordnet. Hierbei kann der Haupt-Druckgeber im wesentlichen für die Kompensation in der Druckbelastungsebene ausgviegt sein, während durch den Hilfs-Druckgeber die Querkraft berücksichtigt wird. Eine einseitige Anordnung reicht aus, wenn nur eine einsinnig wirkende Querkraft zu erwarten ist.

Bei einer bevorzugten Ausfüimingsform ist jedoch dafür gesorgt, daß zwei Hilfs-Druckgeber symmetrisch zu beiden Seiten eines in der Druckbelastungsebene befindlichen Haupt-Druckgebers angeordnet sind. Hierbei spielt die Drehrichtung des Walzenmantels keine Rolle. Außerdem können die beiden Hilfs-Druckgeber zur Unterstützung des Haupt-Druckgebers benutzt werden, wobei trotzdem die gewünschte Querkraftkompensation erzeugt werden kann.

Eine kleine Bauform ergibt sich, wenn die Druckgeber parallel und direkt nebeneinander angeordnet sind.

Bei einer anderen Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der oder die Hilfs-Druckgeber mit Abstand vom Haupt-Druckgeber angeordnet sind, an einem Ausleger des Lagerelements angreifen und etwa radial gerichtet sind. Wegen des großen Hebelarms reichen vergleichsweise kleine Druckkräfte im Hilfs-Druckgeber, um ein gewünschtes Gegenkippmoment zu erzeugen bzw. um die Verformung des Walzenmantels zu verhindern. Die besten Ergebnisse zeigen sich hierbei, wen.ι die Hilfs-Druckgeber etwa in der senkrecht zur Druckbelastungsebene verlaufenden Mittelebene des Walzenmantels angeordnet sind.

In manchen Fällen empfiehlt es sich, daß die Lagerfläche des Lagerelements feste und bewegliche Teile aufweist und daß die Hilfs-Druckgeber zwischen die beweglichen Teile und das Lagerelement geschaltet sind. Auch auf diese Weise läßt sich eine kompensierende Querkraftkomponente erzeugen. Hierbei behalten alle Teile der Lagerflächen ihre relative Lage zum Walzenmantel bei, wenn das Lagerelement einer Bewegung des Walzenmantels in der Druckbelastungsebene folgt. Dies ist auch dann der FaR, wenn die Hilfs-Druckgeber vom Haupt-Druckgeber entfernt angeordnet sind.

In der Regel kann der Querschnitt eines Hilfs-Druck-

gebers kleiner sein als derjenige eines Haupt-Druckgebers.

Dies läßt sich vielfach dadurch erreichen, daß der Haupt-Druckgeber durch zwei axial nebeneinander angeordnete Koiben-Zylinder-Anordnungen gebildet ·, ist.

Häufig ist es günstig, wenn mit Haupt-Druckgebern und Hilfs-Druckgebern ausgestattete Lagerelemente auf einander gegenüberliegenden Seiten des Trägers angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich der Walzenmantel an zwei Stellen in Querrichtung stabilisieren.

Mit dieser Maßnahme ist es sogar möglich, daß der Walzenmantel ausschließlich auf den Lagerelementen gelagert ist. Damit entfallen all diejenigen Verformun- ι-, gen des Walzenmantels, die auftreten, wenn der Walzenmantel an den Enden ringförmige Lager aufweist und gleichzeitig Tangentialkräften ausgesetzt ist. Es ist sogar möglich, eine gewisse Verlagerung des

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Lagerelemente durch die Hilfs-Druckgeber derart gekippt werden können, daß sich auch nach dieser Verlagerung ein über die Walzenbreite konstanter Spalt mit eindeutigen Druckverhältnissen ergibt.

In diesem Zusammenhang ist es auch günstig, wenn >i das Lagerelement den Träger umschließt und auf der der Gegendruckwalze gegenüberliegenden Seite zwischen Lagerelement und Walzenmantel ein zusätzlicher Druckgeber angeordnet ist, der sich mit einer Lagerfläche am Innenumfang des Walzenmantels so abstützt. Mit diesem Druckgeber kann beispielsweise der v. alzenmantel rasch von der Gegenwalze getrennt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbei- » spiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. I einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Druckbehandlungswalze,

Fig. la einen dahinter liegenden Teilquerschnitt längs der Linie A -Am Fig. 2, _A0

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Lagerelement der Fig. 1.

F i g. 3 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Lagerelement,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Lagerelements.

Fig.5 einen Teilquerschnitt durch eine gegenüber F i g. 1 geringfügig abgewandelte Ausführungsform,

F i g. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Druckbehandlungswalze, ;n

F i g. 7 einen Querschnitt durch die Walze der F i g. 6,

F i g. 8 einen Teilquerschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform,

F i g. 9 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 eine nochmals abgewandelte Ausführungsform im Teilquerschnitt,

F i g. 11 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform und

F i g. 12 schematisch die Kraftverhältnisse bei von der eo Vertikalebene abweichender Druckbelastungsebene.

Bei der Ausführurigsform nach F i g. t wirkt eine Druckbehandlungswalze 1 mit einer Gegenwalze 2 derart zusammen, daß im Walzenspalt 3 ein bahnförmiges Arbeitsgut mit Druck behandelt werden kann. Zu diesem Zwe«.' wird die Gegenwalze 2 mit der Kraft P nach unten gedrü "<L L) -ine der beiden Walzen wird angetrieben und nimmt dabei die andere Walze mit.

Die Druckbehandlungswalze 1 weist einen hohlen Walzenmantel 4 auf. Durch seinen Hohlraum 5 erstreckt sich ein Träger 6, der an seinen Enden ortsfest gehalten ist. Ein Lagerelement 7 liegt mit seiner Lagerfläche 8 an dem Innenumfang 9 des Walzenmantels 4 an. Die Lagerfläche ist zur Erzielung einer hydrostatischen Lagerung mit Taschen 10, 11 und 12 versehen, denen ein gleitfähiges Druckmittel zugeführt wird.

In der Druckbelastungsebene 13, welche durch die Achsen der Walzen 1 und 2 hindurchgeht, ist ein Haupt-Druckgeber 14 angeordnet. Auf beiden Seiten befindet sich je ein Hilfs-Druckgeber 15 bzw. 16. Alle drei Druckgeber weisen als Kolben 17, 18 bzw. 19 einen fest in den Träger 6 eingesetzten Bolzen auf. Diese Kolben greifen in Zylinder 20, 21 bzw. 22, welche im Lagerelement 7 ausgebildet sind. Die Kolben sitzen mit erheblichem Spiel in ihren Zylindern und sind mit Dichtringen 23 abgedichtet. Außerdem ist jedem

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zugeordnet, so daß ihnen Druckmittel mit unterschiedlichem Druck zugeführt werden kann. Von den Zylinderräumen führen Kanäle 26 zu den Taschen, so daß das Druckmittel gleichzeitig für die hydrostatische Lagerung ausgenutzt wird.

Außerdem ist ein Kippgelenk K vorgesehen, daß in Fig. la näher veranschaulicht ist. Es weist im Lagerelement 7 eine Bohrung 27, dessen Umfangsfläche eine Abstützfläche 28 bildet, und eine Kugel 29, dessen Oberfläche eine Führungsfläche 30 bildet, an einem im Träger 6 eingesetzten Schaft 31 auf. Die Kugel 29 ist mit so geringem Spiel in der Bohrung 27 gehalten, daß zwar ein Kippen, nicht aber eine Querverschiebung des Lagerelements 7 möglich ist.

Infolge der Reibungsmitnahme der einen Walze durch die andere entsteht eine Querkraft Q, welche bestrebt ist, die Walze 1 nach rechts zu verlagern oder — wenn sie an den Enden in Drehlagern gehalten ist — in der Mitte nach rechts durchzubiegen. Dies führt zu einer unerwünschten Verformung des Spaltes 3. Wäre nur der Haupt-Druckgebar 14 vorhanden, könnte diese Verlagerung auch nicht verhindert werden. Denn die sich verlagernde Walze verschiebt das Lagerelement 7. bis die Wand des Zylinders 20 am Kolben 17 anliegt, und übt gleichzeitig ein Kippmoment auf das Lagerelement 7 aus.

Erfindungsgemäß wird die Querverschiebung dadurch verhindert, daß die Abstützfläche 28 gleitend an der Führungsfläche 30 anliegt und dadurch die Querkräfte aufnimmt. Die Kippbewegung wird dadurch verhindert, daß dem Hilfs-Druckgeber 15 soviel Druck zugeführt wird, daß ein dem beschriebenen Kippmoment entsprechendes Gegenkippmoment erzeugt wird. Bei besonders großen Querkräften ist es auch möglich, das Gegenkippmoment so groß zu wählen, daß sich das Lagerelement 7 schräg stellt. Wenn das Lagerelement 7 so in seiner Position gehalten wird, kann auch der Walzenmantel 4 nicht zur Seite ausweichen. Dann hat die von den Druckgebern erzeugte Kraft eine Komponente, die der Tangentiilkraft Q entgegengesetzt ist, wodurch die Verlagerung des Walzenmantels mit Sicherheit verhindert wird. Bei einem Antrieb in entgegengesetzter Richtung wird das Geger'. .-"moment vom Hilfs-Druckgeber 16 erzeugt. Wenn sich der Träger 6 durchbiegen sollte, kann das Lagerelement 7 durch Kippen um das Kippgelenk K mit seiner Lagerfläche am Innenumfang 9 des Walzenmantel 4 ausgerichtet bleiben.

Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist ein Lagerelement 32 vorgesehen, bei dem ein Haupt-Druckgeber 33 zwei Zylinder-Kolben-Anordnungen aufweist, während die Hilfs-Druckgeber 34 und 35 denjenigen der Fig. 1 entsprechen. Aus diesem Grund sieht man in der Draufsicht auf die Lagerfläche 36 zwei kleine Taschen 37 und 37a im Bereich der Hilfsdruckgeber und zwei unterteilte größere Taschen 38 und 38a im Bereich des Haupt-Druckgebers. Hierbei kann das Kippgelenk K auf der die Hilfs-Druckgeber-Achsen durchsetzenden Mittellinie angeordnet werden.

Bei der Alisführungsform nach Fig. 4 ist ein Lagerelement 39 mit einem Haupt-Druckgeber, der wiederum zwei Kolben-Zylinder-Anordnungen aufweist und einem Hilfs-Druckgeber 41 vorgesehen. Dementsprechend ergeben sich in der Lagerfläche 42 eine kleine Tasche 43 und zwei unterteilte größere Taschen 44 und 45. Diese Konstruktion ist für Walzen bestimmt, die nur einsinnig umlaufen bzw. von einer aincinnicr ttt*rinhte>tt*n {~in/*r\tratt Hplacff»! cinH ' O O"· *< ·"

F i g. 5 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. I, bei der für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen, für abgewandelte Teile dagegen mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen verwendet sind. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß das Kippgelenk K mit Hilfe des Kolbens 19' gebildet ist. Zu diesem Zweck besitzt der Kolben einen kugelförmigen Kopf 29'. dessen Durchmesser praktisch dem Durchmesser des Zylinders 22 entspricht. Infolgedessen dient die innere Zylinderwand als Abstützfläche 28' und die Kugeloberfläche als Führungsfläche 30'.

F i g. 6 zeigt im Längsschnitt eine Druckbehandlungswalze 51 in Verbindung mit einer Gegenwalze 52. Wiederum ist ein Walzenmantel 53 und ein feststehender Träger 54 vorgesehen. Letzterer ist in Ständern 55 bzw. 56 in Schwenklagern 57 bzw. 58 gehalten. In diesem Fall sind nicht nur Lagerelemente 59 an der der Gegenwalze 52 zugewandten Seite des Walzenmantels 53 angeordnet, sondern auch Lagerelemente 60 auf der gegenüberliegenden Seite. Über die Walzenbreite verteilt sind jeweils acht solcher Lagerelemente 59 bzw. 60 vorgesehen. Sie sind nur schematisch dargestellt, können aber der Ausfühmngsform der F i g. 7 entsprechen.

Das Lagerelement 59 wird durch einen Haupt-Druckgeber 61 und zwei Hilfs-Druckgeber 62 und 63 beaufschlagt. Diese bestehen je aus einem im Träger 54 feststehenden Kolben 64, 65 und 66 sowie einem zugehörigen Zylinder 67,68 und 69 im Lagerelement 59. Den Druckgebern 61,62 und 63 sind Zufuhrleitungen 70, 71 und 72 im Träger 54 zugeordnet, über die Druckmittel unterschiedlichen Drucks zugeführt werden kann. Wie F i g. 5 zeigt, sind axial versetzte Lagerelemente 59 in Gruppen a, b und c zusammengefaßt, bei denen gleichartige Druckgeber an eine gemeinsame Leitung angeschlossen und daher mit dem gleichen Druck versorgt werden können. In ähnlicher Weise hat auch das Lagerelement 60 einen Haupt-Druckgeber 73 und zwei Hilfs-Druckgeber 74 und 75, die je über eine Druckleitung 76, 77 bzw. 78 mit unterschiedlichem Druck versorgt werden können. Jedem Lagerelement 59, 60 ist ein Kippgelenk K zugeordnet das demjenigen der Fi g. la entspricht, bei dem aber die Kugel nicht am Träger, sondern am Lagerelement befestigt ist. Eine solche Anordnung erlaubt es, auf eine Drehlagerung des Walzenmantels an den Enden zu verzichten. Es brauchen lediglich Anschläge 79 vorgesehen zu sein, welche eine

Axialverschiebung des Walzenmantels 53 verhindern.

Bei einer Ausführungsform nach Fig.8 ist ein Walzenmantel b0, ein Träger 81 und ein Lagerelement 82 vorhanden. Außerdem gibt es zwei Druckgeber 83 und 84, von denen der eine als Haupt-Druckgeber und der andere als Hilfs-Druckgeber bezeichnet werden kann. Jeder weist einen feststehenden Kolben 85 bzw. 86 und zugehörige Zylinder 87 und 88 auf. Als Kippgelenk K und zur Führung dient eine Leiste 89, die an konvexen Wänden Führungsflächen 90 besitzt und mit ebenen Abstützflächen 91 am Lagerelement 82 zusammenwirkt, welche parallel zur Druckbelastungsebene 13 verlaufen. Statt dessen kann auch hier eine Kugel in eine Bohrung des Lagerelements greifen.

Bei der Ausführungsform nach Fig.9 ist ein Walzenmantel 99, ein Träger 100 und ein Lagerelement 101 vorgesehen. Ein Haupt-Druckgeber 102 weist ein^i%n Zylinder 103 im Träger 100 und einen Kolben 104 am Lagerelement 101 auf. Neben einem festen Lagerflä-

zwischen denen und dem Innenumfang 107 des Mantels 99 je ein Hilfs-Druckgeber 108 und 109 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist in den Auslegern je ein Zylinder 110 bzw. 111 vorgesehen, in welchem ein Kolben 112 bzw. 113 verschiebbar ist. An dem Kolben sitzt ein weiteres Lagerelementteil 114 bzw. 115 mit einem beweglichen Lagerflächenteil 116 bzw. 117. Außerdem weisen die Ausleger zwei parallele Abstützflächen 118 und 119 auf, welche mit sphärischen Führungsflächen 120 und 121 am Träger zusammenwirken und ein Kippgelenk K bilden. Des weiteren sind Rohrleitungen 122 zu erkennen, welche die Haupt-Druckgeber 102 mit Druckflüssigkeit versorgen, ferner Rohrleitungen 123, welche die Hilfs-Druckgeber 108 mit Druckflüssigkeit versorgen und Rohrleitungen 124, welche die Hilfs-Druckgeber 109 mit Druckflüssigkeit versorgen, wie es durch gestrichelte Verbindungslinien 125, 126 und 127 angedeutet ist.

Wenn bei dieser Konstruktion eine Querkraft Q nach rechts wirkt, kann durch den Hilfs-Druckgeber 108 eine entsprechende Gegenkraft erzeugt werden, die auch bei durchgebogenem Träger 100 immer in derselben Höhe am Walzenmantel angreift.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist ein Walzenmantel 128, ein Träger 129 und ein Lagerelement 130 vorgesehen. Ein Haupt-Druckgeber 131 weist einen feststehenden Kolben 132 und einen Zylinder 133 im Lagerelement 130 auf. Zwei neben dem festen Lagerflächenteil angeordnete Hilfs-Druckgeber 134 sowie 135 bestehen aus einem Zylinder 136 bzw. 137 im Lagerelement 130 und einem Kolben 138 bzw. 139, der mit einem beweglichen Lagerflächenteil 140 bzw. 141 am Innenumfang des Mantels 128 anliegt. Wiederum ist ein Kippgelenk K vorgesehen, das demjenigen der Fig. la entspricht Auch hierbei können die Hilfs-Druckgeber 134 bzw. 135 ein Gegenkippmoment bzw. die Querkraftkompensation erzeugen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 11 ist eine Hohlwalze 150 sowie ein Träger 151 vorgesehen. Ein Lagerelement 152 weist zu beiden Seiten seines festen Lagerflächenteils 153 zwei Ausleger 154 und 155 auf, die auf der der Gegenwalze gegenüberliegenden Seite durch einen Steg 156 verbunden sind Es gibt ein Kippgelenk K, das demjenigen der Fig. la entspricht, einen Haupt-Druckgeber 157 mit feststehendem Kolben 158 und Zylinder 159, zwei Hilfs-Druckgeber 160 und 161, die je einen feststehenden Kolben 163 bzw. 164 und ein mit einem Zylinder 165 bzw. 166 versehenes

Lagerelement 167 bzw. 168 mit beweglichen Lagerflächenteilen aufweisen, und einen weiteren Druckgeber 169 mit feststehendem Kolben 170 und einem einen Zylinder 17t aufweisenden Lagerelement 172. Zwischen Träger 151 und Lagerelement 152 ist sichtlich ein Spiel vorhanden, damit ein Kippen um das Kippgelenk K erfolgen kann. Die Betätigung der Hilfs-Druckgeber 160 oder 161 erfolgt in ähnlicher Weise wie bei den Hilfs-Druckgebern 108 oder 109 der Fig.9. Durch Betätigen des zusätzlichen Druckgebers 169 kann der Walzenmantel 150 sehr rasch nach unten geführt und auf diese Weise eine sehr rasche Trennung von der Gegenwalze erzielt werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 ist veranschaulicht welche Kräfte auftreten, wenn die Druckbehandlungswaize 1 der Fig. 1 eine solche Lage zur Gegenwalze 3 hat, daß die Druckbehandlungsebene 13 einen Winkel <x zur Vertikalebene bildet. Hierbei addiert sich zu der durch Reibung mit der Gegenwalze 3 anfirptpnHpn Querkraft ^ die Govich'.skraft O, eg daß sich die Gesamtkraft Fergibt, deren Querkraft-Komponente Q'&'öQer ist als der Wert Q. Addiert man die Gesamtkraft F zu der durch die Druckgeber aufgebrachten Kraft P, so steht der Walzenmantel 4 unter einer resultierenden Kraft R, welche unerwünschte Verformungen bzw. Verlagerungen hervorruft. Durch Aufbringen einer Druckkraft P', die um den Winkel β verdreht ist, gelingt es, die Kraft F derart zu kompensieren, daß die Resultierende von fund F die gewünschte Druckkraft Pergibt Die Druckkraft /"läßt sich durch Beschicken nindestens zweier in Umfan^srichtung versetzter Druckgeber mit unterschiedlichem Druck erzielen.

Insgesamt ergibt sich auf diese Weise ein neuartiges Trag-, Führungs- und Stabilisierungssystem für den Deformationsausgleich eines Walzenmantels. Insbesondere wird eine Querverformung oder Querverlagerung auf Grund einer Querkraft-Komponente weitgehend reduziert. Hierdurch läßt sich die Kräfteverteilung im Spalt der zusammenarbeitenden Walzen wesentlich besser als bisher beherrschen. Gleichzeitig wird die Kompensation in Richtung der Druckbelastung nicht behindert. Durch den Angriff von mindestens zwei Druckgebern ist ferner sichergestellt, daß das Lagerelement sich nicht aus seiner vorgegebenen räumlichen Lage herausdrehen kann. Wegen der Möglichkeit einer genauen Zuordnung der Lagerfläche zu der Innerumfangsfläche des Walzenmantels ergibt sich auch bezüglich der hydrostatischen Lagerung ein sehr cpnaiip«; Arheitpn. Da der Wabenmantel. aiirh wenn er an den Enden in Drehlagern gehalten ist, im wesentlich geringerem Maße verformt wird, entfällt auch jegliche mit solchen Verformungen verbundene Wärmeentwicklung, die entsprechende Wärmedehnung und die Herabsetzung der Lebensdauer.

Dia Steuerung des den Druckgebern zuzuführenden Drucks kann manuell erfolgen, aber auch in Abhängigkeit von Druck- oder Lagefühlern, welche am Walzenmantel angeordnet sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckbehandlungswalze mit einem hohlen, durch eine Gegenwalze mit Druck belastbaren Walzenmantel mit einem diesen durchsetzenden, feststehenden Träger und mit mindestens einem kippbaren Lagerelement, mit einer Lagerfläche, die von etwa radial innerhalb der Lagerfläche angeordneten, Kolben und Zylinder aufweisenden, hydraulischen Druckgebern gegen den Innenumfang des Walzenmantels drückbar ist, wobei das Lagerelement mit einer Abstützfläche verbunden ist, die zur Abstützung von quer zur Druckbelastungsebene verlaufenden Querkräften an einer mit dem Träger verbundenen Führungsfläche gleitend anliegt, wobei die Lagerfläche insbesondere zum Zweck einer hydrostatischen Lagerung den Druckgebern zugeordnete Taschen aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß mindestens zwei der Druckgeber (15, 16,17; .33,34,35; 40.41; 61,62,63; 73.74, 75; 83, 84; 102,108, 109; 131,134,135; 157,160,161,169) in Umfangsrichtung versetzt am Lagerelement (7; 32; 39; 59; 60; 82; 101; 130; 152) angreifen und daß diesen beiden Druckgebern Druckmittel mit unterschiedlichem Druck zuführbar ist

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstütz- und Führungsflächen (28, 30; 28', 30'; 118, 119, 120, 121) ein Kippgelenk (K), das ein Kippen zumindest um eine zur Walzenachse parallele Achse zuläßt, bilden.

3. Walze räch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (K) eine ebene (118, 119) und eine gewölbte Fläche (120,121) aufweist

4. Walze nach Anspruch· 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (K) ei.ie kugelige (30; 30') und eine zylindrische Fläche (28,28') aufweist

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgeber getrennt von der Abstütz- und Führungsfläche ausgebildet sind (F i g. 1 bis 4 und 7 bis 11).

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Abstützfläche im Inneren des Lagerelements ausgebildet ist (F i g. 1 bis 5 und 8 bis 11).

7. Walze nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Kippgelenks (K) eine mittels eines Schaftes (31) vom Träger (6) getragene Kugel (29) in eine zylindrische Bohrung (27) im Lagerelement (7) eingreift

8. Walze nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Kippgelenks (K) das Lagerelement (101) zwei seitliche Ausleger (105, 106) aufweist, die innen parallel verlaufende Abstützflächen (118, 119) aufweisen, welche mit außen am Träger (100) vorgesehenen sphärischen Führungsflächen (120,121) zusammenwirken.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckgeber (83, 84) symmetrisch zur Druckbelastungsebene (13) angeordnet sind.

10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hufs-Druckgeber (41) auf einer Seite eines in der Druckbelastungsebene (13) befindlichen Haupt-Druckgebers (40) angeordnet ist.

11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hilfs-Druckgeber

(15,16; 34, 35; 62, 63; 74, 75; 108, 109; 134, 135; 160, 161) symmetrisch zu beiden Seiten eines in der Druckbelastungsebene (13) befindlichen Hauptpruckgeber(14;33;61;73; 102; 131; 157) angeordnet sind.

IZ Walze nach einem der Ansprüche! bis U, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgeber (14,15, 16; 61, 62, 63; 73, 74, 75; 83, 84) parallel und direkt nebeneinander angeordnet sind.

13. Walze nach einem der Ansprüche 16 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Hilfs-Druckgeber (108, 109; 160, 161) mit Abstand vom Haupt-Druckgeber (102; 157) angeordnet sind, an einem Ausleger (105, 106; 154, 155) des Lagerelements (101; 152) angreifen und etwa radial gerichtet sind.

14. Walze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Druckgeber (108, 109; 160, 161) etwa in der senkrecht zur Druckbelascungsebene (13) verlaufenden Mittelebene des Walzenmantels (99; 150) angeordnet sind.

15. Walze nach einem der Anspräche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche des Lagerelements (101; 130; 151) feste und bewegliche Teile aufweist und daß die Hilfs-Druckgeber (108, 109; 134, 135; 160, 161) zwischen die beweglichen Teile (116, 117; 140, 141) und dss Lagerelement geschaltet sind.

16. Walze nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Hilfs-Druckgebers kleiner als derjenige eines Haupt-Druckgebers ist

17. Walze nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß der Haupt-Druckgeber (33; 40) durch zwei axial nebeneinander angeordnete Kolben-Zylinder-Anordnungen gebildet ist

18. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der der Gegendruckwalze gegenüberliegenden Seite des Trägers (54) Lagerelemente (68J angeordnet sind, an denen in Umfangsrichtung versetzte, mit unterschiedlichem Druck beaufschiagbare Druckgeber (73,74,75) angreifen.

19. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (53; 150) ausschließlich auf den Lagerelementen (59,60; 152,167,168,172) gelagert ist

20. Walze nach Anspruch 19 und einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (152) den Träger (151) umschließt und auf der der Gegendruckwalze gegenüberliegenden Seite zwischen Lagerelement und Walzenmantel (150) ein zusätzlicher Druckgeber (169) angeordnet ist, der sich mit einer Lagerfläche am Innenumfang des Walzenmantels abstützt