DE3715548A1 - Walzenpresse mit einer vorrichtung zur entlastung der druckwalze - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Preßwalze und einer Druckwalze bestehende Walzen­ presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Walzenpresse der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-PS 9 59 702 bekannt, und zwar in Verbindung mit einer Anlage zur Herstellung von Papier- und Zellulose­ bahnen. Ganz allgemein ist eine Walzenpresse der ge­ nannten Art anwendbar bei Naßpressen und Glättwerken in Papierherstellungmaschinen, aber auch bei Kunststoff- Kalandern oder Walzwerken.

Bei der bekannten Walzenpresse bzw. Anlage zum Her­ stellen von Papier- und Zellulosebahnen ist eine Vor­ richtung zum selbsttätigen Abheben der gegen eine orts­ feste Saugwalze anpreßbaren Druckwalze vorgesehen. Der Abhebevorgang wird hierbei dadurch ausgelöst, daß der in der Saugleitung der Saugwalze herrschende Druck während des Betriebs der Walzenpresse einen bestimmten Arbeits­ druck übersteigt, d.h. daß in der Saugleitung der er­ forderliche Unterdruck nicht mehr vorhanden ist. Die Druckwalze ist hierbei mit einem Druckzylinder ver­ bunden, der letztlich dann aktiviert wird, wenn die Trocknung der Papierbahn nicht mehr gewährleistet ist.

Kurzzeitige Druckschwankungen werden bei dem bekannten Konzept nicht erkannt und es werden insbesondere auch räumlich begrenzte Störungen an der Saugwalze nicht er­ kannt, da die Luftmengenmessungen in der Saugleitungen für derartige Abweichungen zu ungenau sind. Somit bleiben z.B. mitgeführte Fremdkörper oder gefaltete Bereiche eines durch den Preßspalt zwischen Saugwalze und Druckwalze laufenden Entwässerungsfilzes unerkannt. Für den einwandfreien Betrieb einer derartigen Walzen­ presse, sowie zum Schutz der teuren Walzenbezüge und Entwässerungsfilze, ist es jedoch äußerst wichtig, auch kurzzeitige und kleinere Störungen sicher und schnell zu erkennen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Walzenpresse der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der auch relativ kleine Störungen er­ kannt werden, und zwar sehr schnell, und bei der infolge dieser Störungen der Preßspalt über die gesamte Breite sofort entlastet und bei Bedarf auch geöffnet wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Merkmalskombination gelöst. Weiterbildungen dieser im Patentanspruch 1 gegebenen Lehre sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei ist Gegenstand des Patentanspruchs 10 eine zusätzliche Kombination der gemäß den Patentansprüchen 1 bis 9 vor­ gesehenen Sicherheitsventile mit einem Annäherungsventil und einem Hubbegrenzungsventil der Druckwalze.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Dreiwalzen-Naßpresse;

Fig. 2 eine schematische Gesamtdarstellung der hydraulischen Schaltung für die Dreiwalzen- Naßpresse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eines der in Fig. 2 dargestellten Sicher­ heitsventile in seinem zweiten Schalt­ zustand;

Fig. 4 eines der in Fig. 2 dargestellten Sicher­ heitsventile in seiner konstruktiven Aus­ bildung;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der hydrau­ lischen Schaltung für eine Zweiwalzen-Presse;

Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht auf eine Stellvor­ richtung für eine Druckwalze einer Zwei­ walzen-Presse mit einem Hubbegrenzungs- und einem Annäherungsventil;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Hydraulik­ schaltung des Hubbegrenzungs- und Annäherungs­ ventils einerseits und eines Sicherheits­ ventils andererseits für die Stellvorrichtung gemäß Fig. 6.

In Fig. 1 ist eine sogenannte Dreiwalzen-Naßpresse darge­ stellt, wie sie z.B. aus der DE-PS 10 90 076 bekannt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung sind dabei die Entwässerungsfilze und die zu trocknende Papier­ bahn, sowie Leitwalzen, Gestellelemente und weitere mechanische Konstruktionselemente nicht in die Zeichnung aufgenommen.

Die dargestellte Dreiwalzen-Naßpresse 1 besteht aus einer in unbeweglichen Lagern 2 ortsfest gelagerten Preßwalze 3 und zwei tangential anlegbaren Druck­ walzen 4, 5. Die Längsachsen der Preßwalze 3 und der Druckwalzen 4, 5 liegen in einer Ebene.

Die eine Druckwalze 4 - in der Zeichnung die untere - wird über ein erstes Hebelpaar 6, 7 gegen ihre Gewichts­ kraft von unten her an die Preßwalze 3 angelegt.

Die zweite Druckwalze 5 wird von der eigenen Gewichts­ kraft unterstützt von oben an die Preßwalze 3 ange­ legt, und zwar mittels eines zweiten Hebelpaars 8, 9.

Die Hebel 6, 7, 8, 9 sind jeweils einseitig ortsfest abge­ stützt und am zweiten Ende drehbeweglich mit den Stirn­ seiten der Druckwalzen 4, 5 verbunden.

Zur Betätigung bzw. Bewegung der Hebel greift an jedem dieser Hebel ein Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 an, über die letztlich die Druckwalzen 4, 5 mit der er­ forderlichen Preßkraft an die Preßwalze 3 angedrückt werden können. Die Preßkraft zwischen den Druckwalzen 4, 5 und der Preß­ walze 3 wird vom Arbeitsdruck in den Positionier­ zylindern 10, 11, 12, 13 bestimmt.

Die Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 weisen je einen be­ zogen auf den Arbeits- bzw. Hubkolben kolbenseitigen und stangenseitigen Einlaß 101, 102; 111, 112; 121, 122; 131, 132 für das Arbeitsmedium auf, über die die Arbeits­ kolben in die richtige Arbeitsposition bzw. auf den richtigen Preßdruck gebracht werden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Dreiwalzen-Naßpresse 1 und auch bei der anhand der Fig. 5 und Fig. 6 zu beschreibenden Zweiwalzen-Presse sind somit jeder Druckwalze stirn­ seitig je ein Positionierzylinder zugeordnet, so daß die Preßkraft, d.h. der Arbeitsdruck, zwischen Preß- und Druckwalze über die gesamte Breite der Walzenpartie genau eingestellt werden kann.

Auf dieser Konstellation aufbauend besteht der Kern der Erfindung darin, jedem der Positionierzylinder ein Sicherheitsventil zuzuordnen, über das ein in einem Positionierzylinder identifizierter Druckanstieg aufgrund z.B. einer Störung im Preßspalt zwischen einer (der) Druckwalze(n) und der Preßwalze zu einer arbeitsdruckmäßigen Entspannung dieses Positionier­ zylinders und der anderen Positionierzylinder dieser Pressenpartie führt.

In Fig. 2 ist das Hydraulikschema der Dreiwalzen-Naß­ presse dargestellt.

Die Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 sind je einem an den Stirnseiten der Druckwalzen angreifenden Hebel zu­ geordnet und zwar so, daß - vgl. Fig. 1 - die Positionier­ zylinder 10, 11 der einen Druckwalze und die Positionier­ zylinder 12, 13 der anderen Druckwalze entsprechen. Die paarweise zusammengehörenden Positionierzylinder 10, 11 bzw. 12, 13 sind mit ihrem Einlaß 101, 111 bzw. 121, 131 jeweils gemeinsam mit einem Hauptsteuerventil 20 bzw. 21 verbunden. Über diese Hauptsteuerventile 20, 21 sind die Positionierzylinder 10, 11 bzw. 12, 13 an eine Ölpumpe 22 bzw. 23 anschließbar, die die Positionier­ zylinder 10, 11 bzw. 12, 13 über ihre Einlässe 101, 111 bzw. 121, 131 mit dem erforderlichen Arbeitsdruck versorgen.

Jedem der Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 ist ein Sicherheitsventil 24, 25, 26, 27 zugeordnet, das so ausgelegt ist, daß es bei einem im zugehörigen Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 auftretenden Druck­ anstieg, d.h. bei Auftreten eines Überdrucks den Druck in diesem Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 sofort entspannt. Die Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 jeweils einer Pressenpartie sind darüberhin­ aus derart miteinander gekoppelt, daß ein in einem der Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 identifizierter Überdruck des zugehörigen Positionier­ zylinders 10, 11, 12, 13 gleichzeitig an alle weiteren Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 der gleichen Pressen­ partie weitergeleitet wird, und diese dann ebenfalls die zugehörigen Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 arbeitsdruckmäßig entspannen.

Bei einem an einem Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 auftretenden Überdruck (aufgrund z.B. einer Störung im benachbarten Preßspalt) werden somit sämtliche Positionierzylinder entlastet. Bezogen auf die Dar­ stellung nach Fig. 1 bedeutet dies, daß die untere Druckwalze 4 sich aufgrund ihrer Gewichtskraft nach unten bewegt und den Preßspalt öffnet; soll auch die obere Druckwalze 5 abgehoben, d.h. der obere Preß­ spalt geöffnet werden, so sind die zugehörigen Positio­ nierzylinder 12, 13 kolbenstangenseitig zu beauf­ schlagen. Mit einem in einem der Sicherheitsventile 10, 11, 12, 13 infolge eines Überdruckzustands generierten Arbeitssignal können darüber hinaus auch noch andere Funktionen, wie z.B. Stillsetzen des Pressenantriebs, initiiert werden.

Im Folgenden sollen die Funktionsweise und die konstruktive Ausgestaltung eines Sicherheitsventils 24, 25, 26, 17 im Detail erläutert werden:

Das Sicherheitsventil 24 (25, 26, 27) weist auf seiner Eingangsseite zwei Leitungsanschlüsse a,b auf, ferner einen axial beweglichen Ventilkörper 30 sowie auf seiner Ausgangsseite zwei Anschlüsse 34, 35. Die letzte­ ren sind beide an eine Entlastungsleitung 33 ange­ schlossen, die zu einer Ölauffangwanne führt. Der beweg­ liche Ventilkörper 30 hat eine erste Stirnfläche A 1 und dazu entgegengesetzt eine etwas kleinere zweite Stirnfläche A 2. Die erste Stirnfläche A 1 und der An­ schluß a sind mit dem Einlaß 101 des Zylinders 10 ver­ bunden und deshalb von dessen Arbeitsdruck unmittelbar beaufschlagt. Die zweite, kleinere Stirnfläche A 2 und der Anschluß b sind ebenfalls mit dem Einlaß 101 des Zylinders 10 verbunden, jedoch über eine Drossel 31. Die zweite Stirnfläche A 2 ist zusätzlich mit der Kraft einer Feder 32 beaufschlagt. (Im statischen Zustand, d.h. solange durch die Drossel kein Öl strömt, ist der Druck auf A 1 und A 2 gleich).

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 befinden sich die Ventilkörper 30 der Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 am oberen Anschlag; die Verbindungen zur Entlastungs­ leitung 33 sind unterbrochen, d.h. gesperrt.

Wie bereits erwähnt, sind die Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 einer Pressenpartie untereinander gekoppelt. Dies ist gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 derart realisiert, daß die zweiten Stirnflächen A 2 sämt­ licher Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 über Signal­ leitungen 36 miteinander verbunden sind. Bei einem unzulässigen Druckanstieg des Arbeitsdrucks in einem der Positionierzylinder (z.B. 10) löst der Druckanstieg auf der Stirnfläche A 1 des Sicher­ heitsventils 24 ein Verschieben des Ventilkörpers 30 in Richtung "Öffnen" (in der Zeichnung nach unten) aus. Hierdurch wird zunächst im Sicherheitsventil 24 (durch Verbinden der beiden Anschlüsse b und 35) der an der kleineren Stirnfläche A 2 anstehende Druck ent­ lastet. Gleichzeitig werden über die Signalleitungen 36 auch die kleineren Stirnflächen der anderen Sicher­ heitsventile 25, 26 und 27 entlastet, so daß sich auch diese öffnen. Die Folge ist, daß an allen Positionier­ zylindern 10, 11, 12 und 13 die Einlässe 101, 111, 121, 131 mit der Entlastungsleitung 33 verbunden werden.

Die schaltbaren Verbindungen zwischen den druckseitigen Anschlüssen a, b und den Anschlüssen 34, 35 der Ausgangs­ seite sind durch die durchgezogenen Pfeile im Ventil­ körper 30 angedeutet. Wird der Ventilkörper 30 aufgrund eines Überdrucks bzw. aufgrund der Kraftdifferenz auf die erste Stirnfläche A 1 und die zweite Stirnfläche A 2 gegen die Kraft der Feder 32 aus der Gleichgewichtslage (in der Zeichnung nach unten) verschoben, so wird zu­ nächst der dem unteren Pfeil entsprechende (erste) Durch­ gang (b-35) frei geschaltet, so daß der Druck an der zweiten Stirnfläche A 2 gegen Null abfällt. Dadurch wird der Ventilkörper 30 mit erhöhter Kraft weiter verschoben und es öffnet auch der dem oberen Pfeil entsprechende (zweite) Durchgang (a-34), wobei der erste Durchgang (b-35) offen bleibt.

Die Kraft der Feder 32 ist dabei so eingestellt, daß geringfügig unterhalb eines den Schaltvorgang eines Sicherheitsventils 24, 25, 26, 27 auslösenden Schwellwertes bzw. Differenzwertes, die auf die beiden Stirnflächen A 1 und A 2 wirkenden Stellkräfte im Gleichgewicht mitein­ ander stehen. Die Kraft der Feder 32 ent­ spricht dabei dem Produkt aus der Flächendifferenz der Stirnflächen A 1 und A 2 und dem Arbeitsdruck. Bei dieser Einstellung der Kraft der Feder 32 "schwimmt" der Ventilkörper 30 der Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 in einer noch geschlossenen Zwischenstellung und hat somit eine sehr kurze Reaktions-, d.h. Schalt­ zeit. Um mit kleinen Federkräften auszukommen, ist das Verhältnis zwischen den beiden Stirnflächen (Wirkflächen) A 1 und A 2 nur wenig größer als 1, vorzugsweise zwischen 1,02 und 1,2.

Hat das Sicherheitsventil 24, 25, 26, 27 einmal geöffnet, dann bleibt die Verbindung zwischen dem Anschluß a des Arbeits­ drucks und der Entspannungsleitung 33 nur so weit ge­ öffnet, daß die auf die erste Stirnfläche A 1 wirkende Restkraft der Kraft der Feder 32 entspricht. Durch diese Maßnahme bzw. konstruktive Lösung wird schließlich die Verbindung der Signalleitung 36 zurEntspannungs­ leitung 33 offengehalten und es wird damit ausge­ schlossen, daß sich der Arbeitsdruck an den Positionier­ zylindern 10, 11, 12, 13 unbeabsichtigt wieder aufbaut. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, daß der Arbeits­ druck sich nicht aufbaut, ehe die Ursache des Druckan­ stiegs erkannt und behoben ist.

Um wieder den normalen Arbeitszustand zu erreichen, d.h. an allen Positionierzylindern 10, 11, 12, 13 Arbeitsdruck zur Verfügung zu haben, muß zunächst das Hauptsteuer­ ventil 20 bzw. 21 in seine Nullstellung gebracht werden.

Damit wird der auf die erste Stirnfläche A 1 wirkende Druck auf Null gebracht und die Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27, d.h. ihre Ventilkörper 30, werden mit der Kraft der Feder 32 in die geschlossene Stellung geschoben; der Ventilkörper 30 liegt wieder am oberen Endanschlag an. Nunmehr läßt sich das Hauptsteuerventil 20, 21 öffnen, d.h. die Positionierzylinder 10, 11, 12, 13 können wieder mit Arbeitsdruck beaufschlagt werden.

Der durchgeschaltete Zustand des Sicherheitsventils 24, 25, 26, 27 ist anhand des Funktionsschemas in Fig. 3 dargestellt.

Gemäß diesem Schaltzustand ist sowohl der arbeitsdruck­ seitige Einlaß a als auch der über die Drosselleitung 31 angekoppelte zweite Einlaß b mit derEntspannungs­ leitung 33 verbunden. Die Verbindung von b nach der Entspannungsleitung 33 ist voll geöffnet; zwischen der Arbeitsdruckleitung a und derEntspannungsleitung 33 besteht eine gedrosselte Verbindung, weil die Kraft der Feder 32 das Gleichgewicht aufrecht erhält. Dies be­ deutet: die von der Ölpumpe 22 bzw. 23 geförderte Druckflüssigkeit strömt teils über den arbeitsdruck­ seitigen Anschluß a , teils über den gedrosselten An­ schluß b zur Entspannungsleitung 33.

Die konstruktive Ausbildung eines Sicherheitsventils 24, 25, 26, 27 wird anhand von Fig. 4 erläutert. Diese Darstellung entspricht einem Längsschnitt durch dieses Ventil.

Das Sicherheitsventil besteht im wesentlichen aus einem Ventilblock 37, in dem der Ventilkörper in einer Zentralbohrung 38 axial beweglich eingesetzt ist. Ge­ mäß der Darstellung nach Fig. 4 befindet sich der Ventil­ körper 30 in der genannten "schwimmenden" Gleichge­ wichtslage, die er einnimmt, wenn der Arbeitsdruck ge­ ringfügig unterhalb des eingestellten vorgegebenen Grenz­ wertes liegt. Dieser Grenzwert ist vorzugsweise so ge­ wählt, daß die Differenz zwischen den Druckwerten, bei denen der Ventilkörper vom Endanschlag abhebt und bei denen die Druckentspannung einsetzt z.B. 5% des maximal zulässigen Anpreßdrucks zwischen Druckwalze und Preßwalze beträgt.

Der Ventilkörper besteht aus zwei einseitig ge­ schlossenen Zylindern 39, 40, die mit ihren geschlossenen Stirnflächen, die den Wirkflächen A 1 bzw. A 2 der Sicher­ heitsventile 24, 25, 26, 27 gemäß Fig. 2 und Fig. 3 ent­ sprechen, aneinander anliegen. Der (obere) Zylinder 39 mit dem größeren Durchmesser (A 1) hat von seiner offenen Seite her Zugang zur Arbeitsdruckleitung a; der untere Zylinder 40 mit dem kleineren Durchmesser (A 2) hat von seiner offenen Seite her Zugang zum Einlaß b, der über die Drosselleitung 31 mit der Arbeitsdruckleitung a verbunden ist.

Gemäß einer anderen konstruktiven Realisierung können die beiden Zylinder 39, 40 auch in einem einstückigen Ventilkörper 30 zusammengefaßt werden. Anstelle der im Gehäuse 37 angeordneten Drosselleitung 31 kann dann im Ventilkörper 30 eine koaxiale Drosselbohrung vorge­ sehen werden.

Der untere Zylinder 40 ist über eine Feder 32 federnd gelagert. Die Kraft dieser Feder 32 ist von außen einstellbar und zwar mittels eines koaxial zur Zentral­ bohrung 38 axial verstellbaren Bolzens 41. Dieser Bolzen 41 weist einen dem Durchmesser der Feder 32 entsprechen­ den Stützteller 42 auf, der über eine Schraube 43 axial verschoben werden kann und die Feder 32 auf die vorge­ gebene Federkraft einstellt.

Beide Zylinder 39, 40 weisen jeweils über den Umfang ver­ teilt Durchbrüche 39′, 40′ auf, über die die Leitungswege zur Entspannungsleitung 33 geöffnet werden können. Für diese Leitungswege sind im Ventilblock 37 für die An­ schlüsse zwei Ringräume 34, 35 eingearbeitet, die ent­ sprechend Fig. 2 und 3 beide Verbindung zur Entspannungs­ leitung 33 haben. Die Anordnung dieser Ringräume 34, 35 bzw. ihre Zuordnung zu den Durchbrüchen 39′, 40′ ist so, daß bei einer Axialbewegung (Pfeil X) des Ventilkörpers 30, d.h. der beiden Zylinder 39, 40 zunächst die Durchbrüche 40′ des Zylinders 40 mit der kleineren Wirkfläche/Stirnfläche A 2 zu dem unteren Ringraum 35 Verbindung haben. Bei einem weiteren Verschieben des Ventilkörpers 30 öffnet sich dann über die Durchbrüche 39′ auch die Verbindungs­ leitung zwischen der Arbeitsdruckleitung a und der Entspannungsleitung 33.

Die Wechselwirkung bezüglich der Federkraft und der Folge des Öffnens der Leitungswege a und b zur Niederdruckleitung 33 ist bereits anhand des in Fig. 2 und Fig. 3 beschriebenen Funktionsschemas er­ läutert.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer in Fig. 5 dargestellten Zwei­ walzenpresse erläutert. Im Unterschied zu den Dar­ stellungen in und Ausführungen zu den Fig. 2, 3 und 4 handelt es sich bei dem in Fig. 5 dargestellten Bei­ spiel um ein elektrisches System. Dies hat von vornher­ ein den Vorzug, daß die Signalfortpflanzung sehr viel schneller ist, was im Hinblick auf die bis zu 10 m breiten Walzen von Bedeutung sein kann.

Je Druckwalze sind hierbei zwei Positionierzylinder 10, 11 vorgesehen, denen je ein elektromagnetisches Sicherheits­ ventil 50, 51 zugeordnet ist. Als Signalgeber für den Fall, daß der Arbeitsdruck in einem der Positionier­ zylinder 10, 11 unzulässig ansteigt, ist an jedem Positionierzylinder 10, 11 ein elektrischer Druck­ schalter 52, 53 angeordnet.

Schließt sich einer der Druckschalter 52, 53 aufgrund eines unzulässig hohen Drucks in einem der Positionier­ zylinder 10, 11, so werden über das entsprechende Schaltsignal als Arbeitssignal die Elektromagnete sämtlicher Sicherheitsventile 50, 51 erregt, wenn diese signalmäßig gekoppelt sind. Gleichzeitig werden damit die Sicherheitsventile 50, 51 in eine Betriebsstellung gebracht, in der eine Verbindung zu einem Niederdruckanschluß, beispielsweise einer Öl­ auffangwanne, frei geschaltet wird.

Bezogen auf Fig. 5 bedeutet dies folgendes:
Die Sicherheitsventile 50, 51 weisen je einen Ein­ gangsanschluß c auf, die mit dem arbeitsdruckseitigen Anschluß der Positionierzylinder 10 bzw. 11 und über ein Hauptsteuerventil 54 mit einer Ölpumpe 55 ver­ bunden sind. Die Sicherheitsventile 50, 51 bestehen aus einem Ventilkörper 56 bzw. 57, der mit der Kraft eines Elektromagneten 58, 59 gegen die Kraft einer Stellfeder 60, 61 in einer ersten Betriebsstellung ge­ halten wird. In dieser ersten (gezeichneten) Betriebs­ stellung ist die vom Ventilkörper zu schaltende Ver­ bindung geschlossen.

Die Elektromagnete 58, 59 werden über eine Leitung 63 von einer Spannungsquelle 62 elektrisch versorgt. Die Elektromagnete 58, 59 sind darüber hinaus über eine Signalleitung 64 untereinander und mit den Druck­ schaltern 52, 53 gekoppelt. Wird ein Druckschalter 52, 53 geschlossen, so werden die Elektromagnete 58, 59 stromlos. Die Ventilkörper 56, 57 werden über ihre Stellfedern 60, 61 in ihre zweite Betriebsstellung ge­ zogen, wodurch der Eingangsanschluß c Verbindung zur Niederdruckleitung erhält. Der Arbeitsdruck an den Positionierzylindern 10, 11 fällt somit auf Null ab. (Selbstverständlich kann die Schaltung auch so erfolgen, daß die Elektromagnete bei geschlossenem Ventil stromlos sind und bei Überlastsignal erregt werden und öffnen).

Wie bereits anhand von Fig. 2 erläutert, muß verhindert werden, daß sich der Arbeitsdruck vorzeitig und unge­ wollt wieder aufbaut. Hierzu ist eine Halteschaltung in die Schaltung integriert, die dafür sorgt, daß die Sicherheitsventile 50, 51 im geöffneten Zustand (zweite Betriebsstellung) bleiben.

Diese Halteschaltung besteht aus einem Relais 65, das parallel zum Stromkreis der Elektromagnete 58, 59 der Sicherheitsventile 50, 51 liegt und über einen gegen Massepotential schaltbaren Schalter 66 so beaufschlag­ bar ist, daß die Elektromagnete 58, 59 erregt werden und die Ventilkörper 56, 57 gegen die Kraft der Stell­ federn 60, 61 in die erste (schließende) Betriebs­ stellung ziehen. Nun kann über das Hauptsteuerventil 54 wieder Arbeitsdruck an den Positionierzylindern 10, 11 aufgebaut werden.

In Fig. 6 ist eine Stellvorrichtung für eine sogenannte Durchbiegungseinstellwalze dargestellt, wie sie z.B. in der Patentanmeldung P 36 10 107.9 im Detail beschrieben ist.

Dabei wird ein drehbarer Walzenmantel 70 über einen an einem stirnseitigen Lagerflansch angeschraubten Antriebs­ zahnkranz 67 rotatorisch bewegt. Dieser Antriebszahn­ kranz 67 ist kraftschlüssig mit einem koaxial einge­ setzten Wälzlager verbunden, über das sich der Walzen­ mantel auf einem höhenverstellbaren Lagerbock 68 ab­ stützt.

Durch den Walzenmantel erstreckt sich ein feststehender Biegeträger, der mit einem Lagerzapfen 69 in einer kugeligen Büchse ruht. Diese Büchse ist an der Innen­ seite eines Kragstücks abgestützt, das das genannte Wälzlager aufnimmt; das Kragstück seinerseits ist Teil des Lagerbocks 68.

Um das Anpressen des Walzenmantels 70 an eine Gegen­ walze 70 und das Wiederabheben zu ermöglichen, ist ein aus einer Führungsplatte 71 und einer Grund­ platte 72 bestehender Führungsschemel vorgesehen.

Am Lagerbock 68 vorgesehene Führungsklauen 73 um­ greifen die Führungsplatte 71, so daß die durch den Lagerzapfen 69 repräsentierte Durchbiegungswalze mit dem Walzenmantel linear in einer langlochähnlichen Aus­ nehmung 74 in der Führungsplatte 71 auf und ab be­ wegt werden kann.

In dieser Grundplatte 72 sind hierzu zwei Zylinder­ bohrungen 75 mit je einem Hubkolben 76 vorgesehen;

zusätzlich zu diesen Zylinderbohrungen 75 ist an der Unterseite des Lagerbocks 68 ein Führungszapfen 77 vorgesehen, der in einer komplementären Führungsbohrung der Grundplatte 72 gleitet. Die Führungsplatte 71 kann darüberhinaus eine Brücke 78 aufweisen, die ihrer­ seits einen Hydraulikkolben 79 umfaßt, der über einen Amboß 80 eine Rückstellkraft auf den Lagerzapfen 69 und damit auf die gesamte Walze ausübt.

Der Lagerbock 68 bildet zugleich das Gehäuse für ein Zahnradgetriebe, das zum Antrieb des Walzenmantels dient. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist ein Antriebs­ ritzel 67′ in einer seitlichen Verlängerung des Lagerbocks 68 gelagert. Dessen Antriebszapfen kann in bekannter Weise über weitere, nicht dargestellte Antriebs­ teile an einen Motor angeschlossen werden. Das Antriebs­ ritzel 67′ kämmt mit dem oben erwähnten Antriebs­ zahnkranz 67.

Zum Schutz der Walzen und der Entwässerungsfilze im praktischen Betrieb einer Preßwalze gemäß dem Schema nach Fig. 1, 2 oder auch 4 wird jedem der Positionier­ zylinder, die hier in Fig. 6 durch die Hubkolben 76 repräsentiert sind, ein sogenanntes Annäherungsventil 81 zugeordnet, das beim Schließen eines Preßspaltes, d.h. beim Anlegen einer Druckwalze an eine ortsfeste Preßwalze wirksam wird. Dieses Annäherungsventil 81 ist über eine Schraubverbindung 82 formschlüssig mit dem Lagerbock 68 verbunden. Bewegt sich dieser Lager­ bock 68 zusammen mit dem Lagerzapfen 69 in Richtung zur Gegenwalze 70 hin, so wird durch ein Öffnen des Annäherungsventils 81 und damit verbundener Absenkung des Arbeitsdrucks im Positionierzylinder die Hubbe­ wegung gestoppt. Über ein zusätzliches Hilfsventil 83 und einen zusätzlichen Steuerbefehl für dieses Hilfs­ ventil 83 kann eine Anschlußleitung 84 unterbrochen werden, die mit dem Hauptsteuerventil 85 der Hydrau­ likschaltung verbunden ist. Damit baut sich schließlich der Arbeitsdruck wieder auf, so daß nunmehr die Walzen miteinander in Kontakt gebracht werden können. Damit läßt sich vermeiden, daß aufgrund etwa unterschiedlicher Hubgeschwindigkeiten der Arbeitskolben der Positionier­ zylinder an beiden Seiten der Druckwalze ein einseitiger punktförmiger Walzenkontakt entsteht.

Zusätzlich zu dem Annäherungsventil 81 kann jeder Seite einer Druckwalze auch ein Hubbegrenzungsventil 86 zugeordnet werden. Dieses Hubbegrenzungsventil 86 ist ebenfalls fest mit dem Lagerbock 68 verbunden und hat die Aufgabe, den Arbeitshub insgesamt zu begrenzen; dies ist insbesondere in Verbindung mit den Durchbiegungs­ walzen gemäß P 36 10 107.9 von Bedeutung, und zwar dann, wenn kein mechanischer Endanschlag vorhanden ist und dem­ zufolge die Druckmittelzufuhr bei Erreichen eines be­ stimmten Maximalhubs selbsttätig unterbrochen werden muß. Das Annäherungsventil 81 und das Hubbegrenzungs­ ventil 86 sind gemeinsam an einer mit der Grund­ platte 72 verbundenen ersten Konsole fixiert; mit ihrem Stellkolben sind Annäherungsventil 81 und Hubbegrenzungsventil 86 an einer mit dem Lagerbock 68 verbundenen zweiten Konsole 87 fixiert, so daß mit einer Bewegung des Lagerbocks 68 auch die Stell­ kolben der Ventile bewegt werden.

Die Ausbildung der beiden Zusatzventile Annäherungs­ ventil 81 und Hubbegrenzungsventil 86, sowie des genannten Hilfsventils 83, sollen anhand ihrer Funktionsdarstellung gemäß Fig. 7 erläutert werden.

Die Ventilkörper beider Zusatzventile hängen an der zweiten Konsole 87 und werden mit dieser linear nach oben (oder auch unten) bewegt.

Das Annäherungsventil 81 hat eine erste Schaltstellung, in der keine Durchgangsverbindung offen ist. Wird die zweite Konsole 87 angehoben, so öffnet sich der Ventilweg gemäß der zweiten Schaltstellung und der Arbeitsdruck - der gemäß der Darstellung nach Fig. 2 an den Zuleitungen 101, 111, 121, 131 ansteht - fällt auf Null ab, da die Verbindung zur Niederdruckleitung, d.h. Leckölleitung, offen ist. Bei einem weiteren Hub der zweiten Konsole 87 bleibt das Annäherungsventil 81 geöffnet (in der dritten Schaltstellung).

Das erwähnte Hilfsventil 83 ist dem Annäherungsventil 81 vorgeschaltet und dient dazu, den geöffneten Schalt­ zustand des Annäherungsventils 81 aufrecht zu erhalten, damit nicht dessen Funktion einfach überbrückt werden kann.

Dieses Hilfsventil 83 hat in seiner Normalstellung einen offenen Schaltweg, so daß das Annäherungsventil 81 mit dem druckseitigen Anschluß des Hauptsteuer­ ventils 85 verbunden ist. Ist das Annäherungs­ ventil 81 aktiviert, so bleibt dieser Schaltzu­ stand des Hilfsventils 83 erhalten. Erst wenn dieses Hilfsventil 83 über einen zusätzlichen Steuerbefehl (oder auch manuell) die Anschluß­ leitung 84 vom Hauptsteuerventil 85 unterbricht, kann sich der normale Arbeitsdruck wieder aufbauen.

Nach der Unterbrechung wird das Hilfsventil 83 auf­ grund seiner integrierten Stellfeder in die zuerst erläuterte geöffnete Schaltstellung gebracht.

Das Hubbegrenzungsventil 86 hat wiederum drei Schalt­ stellungen. Die ersten beiden entsprechen einem ge­ schlossenen Zustand, so daß - aufgrund der mechanischen Kopplung zwischen Annäherungsventil 81 und Hubbe­ grenzungsventil 86 - das Hubbegrenzungsventil 86 noch geschlossen ist, während das Annäherungsventil 81 schon öffnet. Erst bei einem weiteren - über das Hilfs­ ventil 83 ermöglichten - Hub öffnet das Hubbegrenzungs­ ventil 86 (in der dritten Schaltstellung). In diesem Fall fällt der Arbeitsdruck auf Null ab und die Hydrau­ likschaltung als Ganzes ist außer Funktion gesetzt.

Die anhand von Fig. 7 beschriebenen Zusatzventile An­ näherungsventil 81 und Hubbegrenzungsventil 86 sind sämtlich mit dem Arbeitsdruck aus dem Hauptsteuer­ ventil 85 beaufschlagbar. Auch die Sicherheitsventile 24, 25, 26, 27 nach Fig. 2, sowie 50, 51 nach Fig. 5 werden vom Hauptsteuerventil 85 versorgt. Somit können alle jeweils funktionell zusammengehörenden Ventile seriell an das Hauptsteuerventil 85 angekoppelt werden. Somit werden diese Ventile kombinatorisch in einer einheit­ lichen Ventileinheit zusammengefaßt, was im Hinblick auf die dann mögliche gemeinsame Lecköl-Abfuhr von besonderem Vorteil ist. Alle drei Ventilarten, Sicher­ heitsventil, Annäherungsventil und Hubbegrenzungs­ ventil in einem gemeinsamen Ventilblock zusammenzu­ fassen, hat darüber hinaus auch im Hinblick auf Dis­ position und Wartungsfreundlichkeit besondere Vor­ züge.

Claims (11)

1. Aus einer ortsfesten Preßwalze und mindestens einer parallel zu dieser angeordneten, durch Verstellung mittels Positionierzylindern quer zur Längsachse gegen die Preßwalze anpreßbare und von ihr abhebbare Druckwalze bestehende Walzenpresse
für die Behandlung bahnförmigen Gutes, wie z.B. Papierbahnen,
mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Entlastung des Anpreßdrucks zwischen der Preßwalze und der Druckwalze infolge einer Betriebsstörung,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Positionierzylinder (10-13) ein Sicherheitsventil (24-27; 50, 51) aufweist, das bei einem Druckanstieg im Positionier­ zylinder (10-13), insbesondere infolge einer Störung im Preßspalt zwischen der Preß­ walze (3) und der Druckwalze (4, 5) den Druck im Positionierzylinder (10-13) entspannt, und
daß die Sicherheitsventile (24-27; 50, 51) über wenigstens eine Signalleitung (36, 63) untereinander derart funktionell ge­ koppelt sind, daß bei einem an einem Positionierzylinder (10-13) auftretenden Druckanstieg auch der Druck in den je­ weils anderen Positionierzylindern (10-13) entspannt wird.

2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Positionierzylindern (10-13) und den Sicherheitsventilen (24-27; 50, 51) jeder Druck­ walze (4, 5) ein Hauptsteuerventil (20, 21; 54) derart zugeordnet ist, daß das Schließen des Hauptsteuerventils das Schließen der Sicher­ heitsventile (24-27; 50, 51) (z.B. mittels Feder­ kraft 32) zwecks Rückkehr in den normalen Betriebszustand auslöst.

3. Druckwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Öffnung des Preßspaltes bei mit dem Eigengewicht auf der Preßwalze (3) aufliegen­ der Druckwalze (4) diese aufgrund eines Arbeits­ signals abhebbar ist, das in Abhängigkeit von einem in einem der Sicherheitsventile (24-27; 50, 51) identifizierten Druckanstieg eines Positionierzylinders (10-13) generiert wird.

4. Druckwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (10-13) wie folgt ausgebildet ist:

• a) ein beweglicher Ventilkörper (30) weist einen vom Arbeitsdruck des Positionier­ zylinders (10-13) unmittelbar beauf­ schlagten ersten Druckraum mit einer ersten Wirkfläche (Stirnfläche (A 1)) und einen gegenüberliegenden zweiten Druck­ raum mit einem der ersten Wirkfläche (A 1) gegenüber kleineren zweiten Wirkfläche (A 2) auf, die durch die Kraft einer Feder (32) beaufschlagt ist,
  b) der zweite Druckraum ist über eine Drossel (31) mit der Druckleitung (101, 111, 121, 131) des Arbeitsdrucks verbunden,
  c) der zweite Druckraum ist mit einer Signal­ leitung (36) verbunden, die die zweiten Druck­ räume der Sicherheitsventile (10-13) unter­ einander verbindet,
  d) die Druckräume sind verbindbar mit je einem Auslaß (34, 35), an die eine Entlastungsleitung (33) angeschlossen ist, wobei die Auslässe (34, 35) relativ zueinander so ange­ ordnet sind, daß bei einem Druckanstieg in der Druckleitung (101-131) des Arbeitsdrucks zuerst der zweite Druckraum und damit die Signalleitung (36) und anschließend der erste Druckraum mit der Niederdruckleitung (33) ver­ bunden sind (Fig. 2, 3 und 4).

5. Sicherheitsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Feder (32) so eingestellt ist, daß bei einem vorgegebenen Arbeitsdruck die an den Wirkflächen (A 1, A 2) der Druckräume anstehenden Kräfte im Gleichge­ wicht sind.

6. Sicherheitsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Wirkflächen (A 1, A 2) des ersten und des zweiten Druckraums etwa 1,02 bis 1,2 beträgt.

7. Sicherheitsventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Auslaß (34) des ersten Druckraums und der Auslaß (35) des zweiten Druck­ raums relativ zueinander so angeordnet und dimensioniert sind,
daß nach einer Entspannung des Arbeitsdrucks der Auslaß (34) des ersten Druckraums soweit geöffnet ist,
daß die auf die erste Wirkfläche (A 1) wirken­ de Druckkraft gleich der Kraft der Feder (32) ist.

8. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ventilkörper (37) mit einer Zentral­ bohrung (38) zur Aufnahme zweier je einem Druckraum entsprechender, einseitig ge­ schlossener Zylinder (39, 40) vorgesehen ist,
daß die Zylinder (39, 40) mit ihren geschlossenen Stirnflächen (A 1, A 2) aneinander anliegend axialbeweglich in der Zentralbohrung (38) eingesetzt sind,
daß die Zylinder (39, 40) über die von einer Seite des Ventilkörpers (37) her einstell­ bare Feder (32) abgestützt sind,
daß der Ventilkörper (37) im Bereich der offenen Stirnseiten der Zylinder (39, 40) je eine über eine Drosselleitung (31) miteinander verbundene Einlaßbohrung (a, b) aufweist, deren eine den Zylinder (39) mit der größeren Wirkfläche (A 1) mit der Druckleitung für den Arbeitsdruck und deren zweite den zweiten Zylinder (40) mit der Signalleitung (b, 36) verbinden,
daß längs der Wandung der Zentralbohrung (38) zwei Ringräume (41, 42) eingearbeitet sind, die mit einer mit der Entspannungsleitung (33) verbindbaren Auslaßbohrung verbunden sind, und
daß in den Zylindern (39, 40) für den ersten und den zweiten Druckraum Auslaßöffnungen (39′, 40′) vorgesehen sind, die bei einer Axial­ bewegung der Zylinder (39, 40) mit den Ring­ räumen (41, 42) überlappen.

9. Druckwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherheitsventil (50, 51) ein elektro­ magnetisch betätigtes Ventil ist, das in der einen Betriebsstellung (Ruhestellung) geschlossen ist und das in der zweiten Be­ triebsstellung (Arbeitsstellung) die Druck­ leitung des Arbeitsdrucks mit einer Ent­ spannungsleitung verbindet,
daß dem Sicherheitsventil (50, 51) ein elek­ trischer Druckschalter (52, 53) zugeordnet ist, der bei einem Druckanstieg in den Positionierzylindern ein Arbeitssignal gene­ riert, das das Sicherheitsventil (50, 51) aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung schaltet.

10. Druckwalze nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Halten der Sicherheitsventile (50, 51) im Arbeitszustand ein mit dem Arbeits­ signal geschaltetes Relais (65) vorge­ sehen ist, und
daß dem Relais (65) ein Schalter (66) zuge­ ordnet ist, über den das Relais (65) rücksetzbar ist.

11. Druckwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem das Schließen des Preßspaltes zwischen Druck- und Preßwalze überwachenden Annäherungsventil und einem den Hubweg der Druckwalze begrenzenden Hubbegrenzungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß Annäherungsventil (81), Hubbegrenzungs­ ventil (86) und Sicherheitsventil (10, 11, 12, 13, 50, 51) jeweils in einem gemeinsamen Ventilblock integriert sind.