DE69102701T2

DE69102701T2 - Selbstbelastende durchbiegungseinstellwalze.

Info

Publication number: DE69102701T2
Application number: DE69102701T
Authority: DE
Inventors: Dale Brown; Arnold Roerig
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2011-05-31
Also published as: NO924927L; JPH07103520B2; WO1991019855A1; AU649694B2; KR930701664A; KR0169999B1; CA2085883C; EP0535137A1; US5060357A; UA26905C2; RU2077630C1; JPH05503970A; FI925761A; AU8100891A; FI925761A0; DE69102701D1; NO924927D0; EP0535137B1; BR9106576A; NO304387B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG, GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine geregelte Auslenkwalze, wie sie in der Press- und Kalanderpartie einer Papiermaschine verwendet werden. Insbesondere bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf einen selbstladenden Typ einer Auslenkwalze, bei der sich der Walzenzylinder gegenüber der Längsachse der Walze verschieben kann. Noch spezieller bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze, bei welcher der Walzenzylinder sowohl dreh- als auch lagemässig allein durch hydraulisch betätigte Schuhe auf einer feststehenden Welle gestützt wird. Und noch spezieller bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf eine einstellbare, positionierbare Seitenführungsschuh-Vorrichtung, zum Stabilisieren des Walzenzylinders bei einem selbstladenen Typ einer geregelten Auslenkwalze.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Eine bekannte selbstladende Auslenkwalze ist im US Patent Nr. 3.885.283 Biondetti beschrieben und erläutert. In diesem Patent ist der Walzenzylinder hydrostatisch, in Richtung des Spalts, den sie mit einer andern Walze bildet, durch mehrere Schuhe gestützt, die entlang einer feststehenden Stütz-Welle ausgerichtet sind. Ein Paar Ringe, mit je einem Paar flachen, parallelen Oberflächen, sind an den beiden Enden des Walzenzylinders angebracht und gleiten über entsprechende Oberflächen auf der Walzenwelle, um dem Walzenzylinder zu erlauben, hin und her in Richtung des Walzenspalts mit der andern Walze sich zu verschieben, und dabei den Walzenzylinder bezüglich der Welle in einer Ebene senkrecht zum Walzenspalt in einer fixen Lage zu halten. Der Walzenzylinder rotiert auf Lagern, die auf beiden Seiten der Ringe montiert sind.
Andere patentierte Auslenkwalzen, verwenden Magnete, um die Biegung eines rotierenden, lagergestützten Walzenzylinders auf einer Welle auszugleichen und anzupassen. In wieder einem andern Patent, das sich auf eine selbstlande, geregelte Auslenkwalze bezieht, ist das der Walzenzylinder auf der Welle mit mehreren über den Umfang angeordneten Stützschuhen gestützt, welche den rotierenden Walzenzylinder an vorbestimmten, radialen Stellen, entsprechend der Umfangslage der Walzenwelle stützen.
In US-A-4.821.384 ist eine selbstladende geregelte Auslenkwalze nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben. In dieser US-A-4.821.384 sind diametral gegenüberliegende Schuhe zum Belasten des Nipspaltes auf einer feststehenden Welle Auslenkwalze angeordnet, welche den Walzenzylinder nach innen und nach aussen in entgegengesetzten Richtungen zur Welle bewegen. In einigen Ausführungsformen sind stabilsierende Stützschuhe über den Umfang der Zylinderwelle, ausserhalb der Ebene der Schuhe, welche den Klemmspalt des Walzenzylinders belasten, angeordnet. Die stabilisierenden Stützschuhe bewegen sich gegenüber der Längsachse der Welle nach aussen und gleiten auch entlang einer flachen Oberfläche, der Welle, parallel zu einer Ebene, der Stützschuhe und des Nips.
Unabhängig von der Konfiguration von bekannten, geregelten Auslenkwalzen, kann keine eine konstante, die Walzenzylinder stabilisierende Kraft erbringen in einer Anordnung, bei welcher der Walzenzylinder nicht auf Lagern montiert ist, oder wo die Abmessungen der Walzenzylinder ändern, oder beides, dies insbesondere bei Walzen, welche hydraulisch betätigte Stützschuhe verwenden. So können bekannte selbstladende, geregelte Auslenkwalzen Unterschiede in der Abmessung zwischen dem Walzenzylinder und der feststehenden Welle nicht ausgleichen, welche auf Herstelltoleranzen und Temperaturänderungen beruhen, welche verschiedene Komponenten in einem unterschiedlichen Masse beeinflussen, abhängig vom Wärmeausdehnungs-Koëffizienten des Materials. Z.B. kann bei einigen bekannten Auslenkwalzen das hydraulische Druckfluid beim einer Druckschuhe, oder zwischen dem stabilisierenden Schuh und der Welle schneller entweichen als bei einem anderen. Die konnte zu Unterschieden des stabilisierenden Drucks zwischen der Welle und der inneren Fläche des Walzenzylinders führen und somit erlauben, dass der Walzenzylinder seine radiale Lage seitlich zur Ebene des Nip veränderte oder dass er gegenüber der Welle schwingt.
Weiter können in einigen Fällen, wie etwa wenn die Toleranzen negativ werden, die Stabilisierungs-Schuhe, die zwischen der Welle und dem Walzenzylinder angeordnet sind, zwischen Welle und Walzenzylinder verkeilt werden und als Bremse wirken und das vorgesehene Betriebsverfahren stören.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze welche die oben angeführten Nachteile und Mängel der bekannten Typen von selbstladenden, geregelten Auslenkwalze beseitigt, welche Mittel zum Stabilisieren der Bewegung des Walzenzylinders bezüglich die Walzenwelle aufweist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze zu schaffen, bei welcher eine konstante stabilisierende Kraft auf den Walzenzylinder ausgeübt wird, in einer Konfiguration, bei welcher der Walzenzylinder nicht auf Lager montiert ist, oder bei der Unterschiede in den Abmessungen der Walze oder beides besteht.
Um diese Zeile zu erreichen, ist die selbstladende, geregelte Auslenkwalze nach der Erfindung gekennzeichnet durch die Merkmale, wie sie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 beansprucht sind. Insbesondere schafft die Erfindung eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze, bei der wenigstens einer der Führungsschuhe Mittel zum Ausgleichen umfasst, die reziproke Bewegungen zwischen den zugehörigen Stützflächen zulassen und die Oberfläche stabilisieren.
Die Mittel zum Kompensieren umfassen einen Führungsschuh mit einer stabilisierenden Oberfläche und einem Ausgleichskolben der eine Stützfläche mit einem Zwischenraum zwischen dem Führungsschuh und dem Ausgleichskolben aufweist, um dazwischen eine Relativbewegung zuzulassen.
Wenigstens ein Führungsschuh enthält eine Kammer zwischen dem Führungsschuh und dem Ausgleichskolben, wobei die Kammer in Fluidverbindung mit der Hydraulik ist, um einen hydraulischen Druck auf den Führungsschuh auszuüben und dabei im wesentlichen die gleiche stabilisierende Kraft bei auf jede stabilisierende Oberfläche und innere Oberfläche des Walzenzylinders gegenüber der Walzenwelle auszuüben.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Anspruch beansprucht.
Die Nachteile und Mängel der bekannten Typen von selbstladenden, geregelten Auslenkwalzen, die mit Mitteln zum Stabilisieren der Bewegung des Walzenzylinders gegenüber der Walzenwelle ausgerüstet sind, werden mit der vorliegenden Erfindung beseitigt. Es werden keine Lager benötigt oder gebraucht, um den Walzenzylinder um die Walzenwelle drehbar zu stützen. Dies erlaubt es sowohl die Reibung beim Drehen zu erniedrigen als auch den Betrieb bei höheren Temperaturen als jene, die von Lagern ertragen werden. In dieser Walze ist ein Paar von gegenüberliegenden Leitschuhen vorhanden an jeder Seite der geregelten Auslenkwalze, um den Walzenzylinder zu stabilisieren. Sie sind auf der stationären Walzenwelle um sich in zueinander parallelen Ebenen in Richtung der Stützschuhe für die Walzenzylinder zu bewegen, welche den Walzenzylinder bezogen auf die Walzenwelle translatorisch zum Nip hin in Klemmkontakt mit einer andern Walze und davon weg bewegen. Alle Stütz- und Leitschuhe sind hydraulisch betätigt und haben Oberflächen, die ausgebildet sind, um hydrostatisch oder hydrodynamisch einen Film von Schmieröl auf der Grenzfläche zum Walzenzylinder aufrecht zu erhalten. Der Walzenzylinder ist demnach allein an jeder Seite der Walze durch drei oder vier hydraulisch betätigte Schuhe gestützt, die über den Umfang verteilt sind. Zudem ist einer der Führungsschuhe auf jeder Seite mit einem Ausgleichskolben versehen, um Herstelltoleranzen oder Änderungen wegen der Temperatur auszugleichen. Die Leitschuhe können dabei gleichmässig die Lage des Walzenzylinders in einer Richtung stabilisieren, die im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Walzenzylinders hin zum Klemmspalt mit einer andern Walze und weg davon.
Die vorliegenden Erfindung erlaubt den Führungsschuhen einen stabilisierenden Gegendruck gleicher Grösse gegen den Walzenzylinder auszuüben, unabhängig von der radialen Lage des Walzenzylinders hin oder weg zur Klemmlinie mit einer andern Walze, unabhängig von kleinen Bewegungen des einen oder des andern der Leitschuhe relativ zur Stützwelle. Die konstante Kraft der Leitschuhe gegen die innere Oberfläche des Walzenzylinders wird im Betrieb durch die Funktion des Kompensationskolbens gewährleistet, der die Dicke des Druckfilms aus hydraulischem Fluid des Leitschuhs im wesentlichen jederzeit konstant hält über die Fläche beider Leitschuhe. Da der Oberflächenbereich beider gegenüberliegenden Schuhe gleich sind, ist auch ihre stabilisierende Kraft gegen den Walzenzylinder gleich, unabhängig von kleinen radialen Bewegungen der Kompensationskolben relativ zur Welle der Walze. Natürlich ist anerkannt, dass wenn die stabilisierenden Flächen der Leitschuhe verschieden gross wären, die stabilisierenden Kräfte von gegenüberliegenden Leitschuhen der gleiche wäre wie der mit verschiedenen Drücken über ihren Oberflächen.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze zu schaffen, welche keine Rollenlager verwendet zum drehbaren Stützen und Stabilisieren des Walzenzylinders.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze zu schaffen, welche Leitschuhe aufweist, zum Erzeugen einer Leitkraft gegen den Walzenzylinder.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze zu schaffen, welche eine Leitschuh-Vorrichtung aufweist, die massliche Unterschiede der Vorrichtung ausgleichen kann, die sich aufgrund von Herstelltoleranzen und thermischer Ausdehnung ergeben, indem der sich drehende Walzenzylinder weitgehend gleichmässig stabilisiert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze zu schaffen, die bei hohen Temperaturen oder unter verringerter Drehreibung oder beiden betrieben werden kann.
Eine aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ausgleichskolben in mindestens jedem Paar von Leitschuhen an jedem Ende der Walze zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Konzentrizität des rotierenden Walzenzylinders zu seiner Drehachse mit grosser Genauigkeit eingehalten wird.
Eine Aufgabe, ein Vorteil und ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, dass im wesentlichen gleiche, einander gegenüberliegende Stabilisierungskräfte an im sich im wesentlichen gegenüberliegenden Orten auf der inneren Oberfläche der Walzenzylinder angewendet werden, unabhängig von Unterschieden in den inneren Abmessungen der Walze, welche aufgrund von Herstelltoleranzen und thermischer Ausdehnung entstehen.
Eine andere Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Oberfläche der sich gegenüberliegenden Schuhe ungleich gemacht werden kann, um eine spezifische äussere Nebenlast, wie die eines Getriebes zu erzeugen.
Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich beim Lesen der Beschreibung und der Ansprüche der vorliegenden Erfindung, in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Aufsicht einer selbstladenden, geregelten Auslenkwalze nach der vorliegenden Erfindung, mit einem aufgebrochenen Walzenzylinder, um die inneren Komponenten der Walze klarer zu veranschaulichen.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der selbstladenden, geregelten Auslenkwalze nach der vorliegenden Erfindung von Fig. 1, ebenfalls mit einem aufgebrochenen Walzenzylinder, um die inneren Komponenten der Walze klarer zu veranschaulichen.
Fig. 3 Frontansicht der Walze, auf den Schnitt "A"-"A" der in Fig. 2 gezeigten Walze.
Fig. 3A ist eine Frontansicht eines Schnitts durch die Walze von Fig. 3, aber mit dem Walzenzylinder in einer niedrigeren Lage.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Leitschuhs.
Fig. 4A und 4B sind Frontansichten des Leitschuhs von Fig. 4
Fig. 5 ist eine Frontansicht des gleichen Schnitts wie Fig. 3, der die gegenüberliegenden Stützkolben für den Walzenzylinder und die gegenüberliegenden Leitschuhe zeigt, mit einem Ausgleichskolben in einem der Leitschuhe.
Fig. 6 ist eine Frontansicht der Walze von Fig. 5, die aber eine andere Anordnung der Leitschuhe und Ausgleichskolben aufweist.
Fig. 7 ist eine Frontansicht auf eine geschnittene Walze von Fig. 5 und 6, welche aber eine weitere Anordnung der Leitschuhe und Ausgleichskolben zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat eine selbstladende, geregelte Auslenkwalze 10 eine mittlere stationäre Stützwelle 12 und eine hohle zylindrische Walzenschale 14. Bei einer derartigen selbstladenden Walze, soll die Walzenschale mit einer andern Walze 4 zur Berührung entlang der Klemmlinie N in einer Berührungsebene 15 und der Längsachse 16 der Walze 10 gebracht werden, wobei die Berührungsebene besser in Fig. 3 gezeigt ist. Mit andern Worten ist in Fig. 1 die Nipebene als eine Linie dargestellt, die mit der Längsachse 16 zusammenfällt, während in Fig. 3 die Nipebene 15 als eine vertikale Linie gezeigt ist, welche die Niplinie N und die Längsachse 16 in der Ebene enthält.
In der nachfolgenden Diskussion werden sich entsprechende Elemente in den verschiedenen Konfigurationen oder Ausführungsformen in den verschiedenen Figuren, insbesondere Fig. 5, 6 und 7 mit verschiedenen Suffixen bezeichnet, um zwischen gleichen Elementen in verschiedenen Figuren zu unterscheiden. In gleicher Weise werden sich entsprechende Elemente in der selben Komponente mit den gleichen Nummern aber mit verschiedenen Strichindizes bezeichnet.
Bezugnehmend auf Fig. 1, 2, 3 und 3A enthält die Stützwelle 12 ein oder mehrere hydraulische Kammern oder Zylinder 18, 19 welche auf sich gegenüberliegenden Seiten darin eingearbeitet sind, um die Kolbenende 20, 21 der sich gegenüberliegenden Stützschuhe 22, 24 aufzunehmen, welche sich zum Nip N hin und davon weg, in der Nipebene bewegen. Diese Stützschuhe sind hydraulisch betätigt mit hydraulischem Druckfluid, das von einer aussenstehenden Quelle wie eine Pumpe (nicht gezeigt) durch die zentralen Lastschuh-Kanäle 30, 32, durch die Kanäle 26, 28 und dann zu den Kammern geführt wird. Stützschuhe 22, 24, haben Stützflächen 33, 35, welche gegen den Walzenzylinder stossen und damit den Walzenzylinder stützen und ihn zum Nip hin und davon weg bewegen und somit entlang einer Klemmlinie in Klemmberührung bringen, indem hydraulisches Druckfluid zu dem einen oder den mehreren Stützschuhen 22, 24 entlang einer Seite geliefert wird, wie etwa die untere Seite, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist, während von der hydraulischen Kammer oder Kavität Druckfluid zum einzigen Stützschuh 22 fliesst, wie dies auch an der oberen Seite der Walze in Fig 3A gezeigt ist. Es ist nicht gezeigt, aber dem Fachmann wohl bekannt, die einzelnen Stützschuhe 22, 24 durch mehrere längs angeordnete hydrostatische oder hydrodynamische Schuhe zu ersetzen.
Der obere Stützschuh 22, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist aus einem Stück gefertigt und erstreckt sich im wesentlichen über die ganze wirksame Frontlänge des Walzenzylinders. Seine Stützfront enthält wenigstens vier Kammern oder versenkte Taschen 23, 23', 23", 23''', welche über die Drossel-Leitungen 25, 25', 25", 25''' mit hydraulischem Druckfluid versorgt werden, welche diese Taschen mit der Kammer 18 unter dem Kolbenende 20 des Stützschuhs 22 verbunden sind. Der unterste Stützschuh 24 hat gleiche Taschen 27 in seiner Front, welche mit hydraulischem Schmierfluid über gleiche Kanäle 29 von einer gleichen Kammer 19 versorgt werden.
Wie in Fig. 1 klarere gezeigt ist, hat die Stützwelle 12 sich seitlich erstreckende Seitenkörper 34, 36, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Nipebene erstrecken. Sie werden im Zusammenhang mit den sich längs erstreckenden Positionierkolben verwendet, welche die Leitschuhe stützen, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
Nahe bei jedem Ende des Walzenzylinders, davon nach innen versetzt, ist ein Paar von gegenüberliegenden Leitschuhen 38, 40 und 42, 44 angebracht. Ein entsprechendes Paar von parallelen, ebenen Führungsoberflächen 46, 48 und 50, 52 sind an der Stützwelle angeformt und sind in Ebenen parallel zur Spaltklemmebene angeordnet. Ein Leitschuh- Kanal 54 (Fig. 5), in der Stützwelle 12 ist mit jedem der Leitschuhe 38, 40, 42, 44 durch hydraulische Speiseleitungen 55, 55' verbunden, um hydraulisches Druckfluid zu jeder der Druckquellen von einer Druckquelle, wie einer Pumpe (nicht gezeigt) zu liefern.
Wie in Fig. 4, 4A und 4B gezeigt, hat jeder der Leitschuhe eine Leitfläche 57, in welche mehrere vertiefte Taschen 58, 58', 58", 58''' angeformt sind. Auf der einen Seite jedes Leitschuhs, d.h. am Ende das nach innen, gegen das Zentrum der Walze 10 gerichtet ist, ist eine Unterlage 60 vorhanden, welche eine Bohrung 62 aufweist, die sich teilweise durch ihr äusseres Ende erstreckt. Am anderen Ende der Walze, auf dem Ende, das nach aussen gegen den Rand der Walze gerichtet ist, ist ein Paar von angrenzenden, seitlichen Unterlagen 64, 64' angeordnet, von den jede eine vertiefte Druckkammer 66, 66' aufweist.
Hydraulisches Druckfluid wird zu den Kammern 66, 66' über die Drosselkanäle 93, 93' und zu den Taschen 58, 58', 58", 58''' über die Drosselkanäle 104, 104', 104", 104''' zugeführt, um die Schmierung ihrer an die Oberfläche der Walze grenzenden Grenzoberflächen zu gewährleisten.
Wie in Fig. 1 besser gezeigt, sind die Leitschuhe 42, 44 am hinteren Ende 6 der Walze 10 mit Kolben 68, 70 versehen, die normalerweise mit der Oberfläche fluchtend in den Bohrungen in Ihrer Unterlage sitzen. In den Leitschuhen 38, 40 auf der Vorderseite 8 der Walze, sind die Kolben 72, 74 so gezeigt, wie sie in den Bohrungen ihrer Unterlagen sitzen. Die Frontenseiten 71, 71', 71", 71''' dieser Kolben weisen Kammern oder Taschen 73, 73', 73", 73''' auf welche hydraulisch betätigt werden und die Seitenkörper 34, 36 der Stützwelle 12 stützen.
Der Walzenzylinder ist demnach in der Nipebene allein durch die oberen und unteren Stützschuhe 22, 24 gestützt, welche sich über die effektive Frontlänge des Walzenzylinders erstrecken. An jedem Ende der Walze ist eine flache, Ringscheibe 76, 76' an einem zylindrischen Ring 77, 77' mit Stiften 78, 78' befestigt. Die Ringscheibe ist mit den Enden des Walzenzylinders mit mehreren Kopfschrauben 80, 80' verschraubt. Am entfernten Ende jeder Ringscheibe 77, 77' ist ein Lager 82, 82' angebracht, um den Ring vom Kopfring 84, 84' zu führen. Axial nach innen von jedem Lager ist eine Dichtung 86, 86' angebracht, welche eine äussere zylindrische Fläche 87, 87' aufweist, die sich gegen die zylindrische Innenfläche des Kopfes 84, 84' abstützt. Die Dichtungen 86, 86' haben auch parallele Fronten 88, 88', 90, 90', welche scheibenförmige Ringe 92, 92', 94, 94' aufweisen, welche an der Stützwelle befestigt sind. Die zylindrischen Oberflächen 87, 87' der Dichtungen 86, 86' sind mit der zylindrischen inneren Oberfläche jedes Kopfes 84, 84' in schleifendem Eingriff, um diese Grenzfläche in axialer Richtung abzudichten, während die Grenzflächen zwischen den Kopfdichtungen 88, 88', 90, 90' und den Ringen 92, 92' 94, 94' gegen translatorische Bewegungen des Walzenzylinders gegenüber der Welle 12 dichten.
Bezugnehmend auf Fig. 5, hat eine Leitschuhanordnung 39 einen Leitschuh 38 der eine Stabilisierungsfront 56 aufweist, welche mit der inneren Oberfläche 17 des Walzenzylinders zusammenwirkt, und mit einem Teil 72, der eine Stützfläche 96 aufweist, welche mit der Leitoberfläche 46 auf der Stützwelle 12 zusammenwirkt. Auf der andern Seite der Stützwelle ist eine Leitschuhanordnung 41 vorgesehen, welche einen äusseren Leitschuh 40 (gezeigt in Fig. 4, 4A, 4B) aufweist, der eine stabilisierende Front 57 aufweist und die mit der inneren Oberfläche des Walzenzylinders zusammenwirkt und mit Ausgleichskolben 75, welche eine Stützfläche 98 aufweisen, die mit der Leitoberfläche 48 der Stützwelle 12 zusammenwirken, welche parallel zur Leitfläche 46 auf der andern Seite des Stützwelle ist.
Innerhalb jeder äusseren, stabilisierenden Front 56, 57 jedes Leitschuhs 38, 40 sind eine oder mehrere eingelassenen Taschen 59, 59', 58, 58' angebracht und in jeder Stützfläche 96, 98 sind eine oder mehrere Taschen 61, 61', 63, 63' eingelassen, für die Aufnahme von hydraulischem Druckfluid und um die Grenzflächen zu schmieren und mit Druck zu beaufschlagen. Diese Taschen oder Kammern sind mit Drosselleitungen wie den hydraulischen Druckleitungen 100, 100', 102, 102', 104, 104', 106, 106' versorgt, welche von einer zentralen hydraulischen Leitung 54 und den Leitungen 55, 55' über die Rohre 108, 108' beliefert werden, die schwenkbar montiert sind in sphärischen Buchsen 110, 110' und welche die zentrale Leitung 54 mit einer Kammer 114, 116 in oder unter dem Schuh 38, 40 verbinden.
Es kann festgestellt werden, dass die Kammer 116 eine Quelle für hydraulisches Druckmittel bildet für den Schuh 40 und für die gebohrte Kammer 81 zwischen dem äusseren Schuh 40 und dem Ausgleichsschuh 75. Dies wird den Zwischenraum 118 zwischen den Teilen 40, 75 vergrössern oder verkleinern, wenn der Leitschuh 40 sich gegenüber dem Ausgleichsschuh 75 wegen Veränderung der Ausmasse verschiedener Komponenten der Walze verändert, sei es weil die Komponenten verschiedene Wärmeausdehnungkoeffizienten haben oder wegen Herstelltoleranzen. Die Kammern 114, 116 liefern auch Schmierfluid zu den Taschen 58, 59, 61, 63, 66 und 73, die alle als hydrostatische Lager wirken, die alle in bekannter Weise als hydrostatischen Lager funktionieren.
Bezugnehmend jetzt auf Fig. 6, wird eine Walze gezeigt, deren Konfiguration der Leitschuhanordnung 41a mit dem gezeigten Ausgleichskolben verschieden ist. In dieser Ausführungsform umfasst die Kammer 114a im wesentlichen eine Struktur im Schuh 38a. Eine Erweiterung 55aa des Kanals 55a mit hydraulischen Drosselkanälen 100a, 100a', 102a, 102a' beliefern ihre entsprechenden Taschen in der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit der Ausführungsform von Fig. 5 beschrieben wurde. In der Führungsschuhanordnung 41a ist der äussere Führungsschuh 40a radial nach aussen gedrückt an der Leitfläche 48a, und dem Ausgleichskolben 75a mit Hilfe von einer oder mehreren Federn, 120, 120', die in gegenüberliegenden Vertiefungen der Teile 40a, 75a montiert sind. Diese Federanordnung drückt damit die Stützfront 57a des Leitschuhs 40a gegen die innere Oberfläche des Walzenzylinders, unabhängig von radialen Bewegungen des Walzenzylinders senkrecht zur Ebene 15a durch die Stützschuhe 22a, 24a. Wenn die Federn stark genug sind, könnten die Federn selbst die stabilisierende Kraft für die Leitschuhe gegen den Walzenzylinder liefern.
In Fig. 7, ist eine andere Leitschuhanordnung 41b gezeigt, welche keine Federn verwendet, um den äusseren Leitschuh gegen den Ausgleichskolben zu drücken. Bei dieser Ausführungsform werden die Kammern 116b, 116b' über die Kanäle 112, 122' mit hydraulischem Druckfluid beschickt. Die Kammern 116b, 166b' wiederum liefern über die Drosselleitungen 104b, 104b', 106b, 106' unter Druck hydraulisches Schmiermittel in die Taschen 58b. 58b', 63b bzw. 63b'. Die hydraulische Druckkammern 116b, 116b' bewirken, dass der äussere Schuh 40b gegen die innere Oberfläche des Walzenzylinders gedrückt wird, während die Front 98b gegen die Stützoberfläche 48b auf der Walzenwelle gedrückt wird, obschon Unterschiede im radialen Abstand zwischen der Längsachse 16 und der inneren Oberfläche des Walzenzylinders bestehen.
Beim Betrieb, mit besonderem Hinweis auf Fig. 1 und 5, werden die Kolben 68, 70, 72, 74 hydraulisch betätigt, um den Walzenzylinder zu positionieren und den Walzenzylinder gegenüber der zentralen Welle festzuhalten, indem Druck zwischen die Leitschuhe 38, 40, 42, 44 und die Seitenteile 34, 36, der zentralen Welle angesetzt wird. Die Kolben 68, 70 sind an den Böden der Bohrungen und ihren entsprechenden Unterlagen festgehalten um eine Arbeitsstellung einzunehmen, während die Kolben 72, 74 in ihrer ausgefahrenen Lage mit Druck beaufschlagt sind um die eingenommene Lage des Walzenzylinders axial relativ zur Welle beizubehalten.
Druckfluid wird auch durch die Kanäle 104, 104', 104" 104''' und 93, 93' zu den entsprechenden Taschen 58, 66 geführt, um ihre Grenzfläche zwischen Walzenzylinder (58 / 66) und Scheibe (66 / 76) zu schmieren.
Die Stützkolben 22, 21 werden wie gewünscht betätigt oder abgestellt, um die gewünschte Lage des Walzenzylinders gegenüber der Welle einzustellen und den Walzenzylinder mit einer anderen Walze entlang der Niplinie N in der Nipebene 15, welche axial entlang der Längsachse 16 und durch jeden der Stützschuhe 22, 24 verläuft, zur Berührung, oder davon weg zu bringen. Der hydraulische Druck gegen oder von den Kammern 18, 19 weg, um den Druck auf die Kolben 20, 21 gegen den Walzenzylinder auszuüben oder diese zu entlasten, wird durch die zentralen Druck-Kanäle 30, 32 geliefert und die Stützschuhkanäle 26, 27 zu den Kammern 18, 19 geführt.
Mit Bezug auf Fig. 5, wird der zentrale Kanal 54 mit hydraulischem Druckfluid beaufschlagt, die radial nach aussen durch die Lieferkanäle 55, 55' läuft, durch die hohlen Rohre 108, 108' zu den Kammern 114, 116 unter der Leitschuhanordnung 39, 41. Die hydraulischen Zuflussrohre 108, 108 sind mit ihren inneren Enden mit einer kugelförmigen Buchse 110, 110' schwenkbar in einer Bohrung 112, 112' in der Welle 12 befestigt, um eine beschränkte Drehbewegung zu ermöglichen, während eine Dichtung gegenüber dem hydraulischen Druckfluid in den Leitungen 55, 55' aufrechterhalten wird. In gleicher Weise sind die äusseren Ende der hydraulischen Rohre 108, 108' in den Enden 72 des Leitschuhs 38 und in den Ausgleichskolben 75 in den Leitschuhanordnungen 41 montiert. Die inneren Enden der Rohre 108, 108' können in ihren entsprechenden Bohrungen frei gleiten, im sich der Drehbewegung anzupassen.
Das Betätigen der oberen oder unteren Stützschuhe 22, 24 und die entsprechende Deaktivierung des gegenüberliegenden Stützschuhs bzw. der gegenüberliegenden Stützschuhe, macht dass sich der Walzenzylinder 14 längs in der Nipebene verschiebt. Wenn dies geschieht, müssen, um den Walzenzylinder während des Vorgangs drehstabil zu halten die Leitschuhe 38, 40 ebenfalls um einen Weg aufwärts oder abwärts gleiten, wobei die Seiten 96, 98 auf den Seiten 46, 48 der zentralen Welle gleiten. Die Schmierung für das Gleiten der Gleitschuhanordnung auf der Stützwelle wird durch das Druckfluid in den Taschen 61, 61', 63, 63' gewährleistet. In gleicher Weise wird das Schmieren der Gleitbewegung des Walzenzylinders auf den stabilisierenden Flächen 56, 57 der Leitschuhe durch Druckschmiermittel in den Taschen 58, 58', 59, 59' gewährleistet.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform gleitet die kugelförmige Buchse in den hydraulischen Zuflussrohren axial und geneigt, so dass der hydraulische Druck in den Kammern 114, 116 aufrecht erhalten bleibt, unabhängig von der Längslage den Leitschuhanordnungen 39, 41 gegenüber der Stützwelle. Zudem kann der Leitschuh 40, weil er die Gleitbohrung 81 über dem Kolben 83 im Ausgleichskolben 75 aufweist, welcher durch Ringdichtungen 79 abgedichtet ist, kann der Gleitschuh radial sich gegenüber zum Ausgleichskolben 75 nach aussen bewegen, was den Spalt 118 unter dem Druck des hydraulischen Fluids in der Kammer 116 vergrössert oder verkleinert. Der Abstand beim Spalt 118, kann von Metall-zu-Metallkontakt bis zu einem Abstand von etwa 0.25 cm reichen. Dies erlaubt der Walze, sich kleinen Unterschieden in den Abmessungen anzupassen und Toleranzen der Komponenten, die von der Herstellung herrühren wie auch jenen, die auf unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Teilen wie etwa des Walzenzylinders und der Walzenwelle beruhen. Es kann auch eine Bewegung des Walzenzylinders gegenüber der Walzenwelle erzeugt werden, durch die Betriebsbedingungen, wie etwa der Durchgang von Papierfetzen durch den Nip oder von Verunreinigungen im Schmiermittel durch den Spalt zwischen den Leitschuhen und entweder dem Walzenzylinder oder der Walzenwelle.
Der Betrieb der Ausführungsform, die in Fig. 6 und 7 gezeigt ist erfolgt gleich wie dies im Zusammenhang mit der Ausführungsform von Fig. 5 beschrieben wurde. So haben in der Ausführungsform von Fig. 6 die Kammer 116a und die Verbindungskammer 114a im Schuh 38a einen Durchmesser, der ausreichend ist für sie, um mit der Hydraulikleitung in Verbindung zu bleiben, unabhängig von der seitlichen Lage der Gleitschuhanordnungen 39a, 41a auf der Stützoberfläche der Welle der Walze. Der grössere Durchmesser der Bohrung 81a stellt sicher, dass der auf den Leitschuh 40a angewendete hydraulische Druck ausreichend ist, um in der Lage zu sein, diesen gegenüber dem Ausgleichsschuh radial nach aussen zu bewegen. Federn 120, 120' drücken den Leitschuh 40a gegenüber dem Ausgleichsschuh nach aussen um den Leitschuh gegenüber der inneren Oberfläche des Walzenzylinder in Kontakt zu halten.
Bei der Ausführungsform von Fig. 7, liefern die hydraulischen Zufuhrleitungen 55b, 55b' das hydraulische Druckfluid um die Taschen wie auch die Kammern 116b, 116b' in der Ausgleichskolben-Anordnung über die Zufuhrleitungen 122, 122' zu schmieren und den Druck des Leitschuhs auf die Seite des Ausgleichskolbens der Vorrichtung gegen den Walzenzylinder zu erzeugen.
Bei allen Ausführungsformen wird der Druck, der durch den Leitschuh gegen den Ausgleichskolben erzeugt wird, wie der hydraulische Fluiddruck in der Kammer 116, oder durch Federn, um die Kraft der stabilisierenden Fläche der Leitschuhe gegen die innere Oberfläche des Walzenzylinders, durch gleiche Reaktionskräfte ausgeglichen, welche durch die resultierende Bewegung der gegenüberliegenden innen Seite der Walze gegen die stabilisierende Fläche des gegenüberliegenden Schuhs erzeugt werden. Deshalb muss nur die eine Seite der Walze mit einer Anordnung mit Ausgleichskolben ausgerüstet sein. Eine derartige Einrichtung 41 muss nicht am oder nahe an einem Ende der Walze angeordnet sein, wobei in diesem Fall zwei Anordnungen nicht gebraucht werden könnten.
Demnach löst diese Vorrichtung die Aufgabe der Erfindung und führt deren Merkmale und Vorteile ein, indem gegenüberliegender, stabilisierter Druck auf die stabilisierenden Schuhe auf beiden Seiten der Welle der Walze angewendet wird, vorzugweise auf jeder Seite der Welle der Walze um den Walzenzylinder im Betrieb kontinuierlich in einer stabilen Lage gegenüber der Welle der Walze zu halten. Natürlich sind Variationen im Ermessen des Fachmanns möglich. Z.B ist zu beachten, dass die sich gegenüberliegenden Leitschuhe zusammen mit den Stützschuhen oder Schuhen nur auf einer Seite der Walze betrieben werden können. So kann unter bestimmten Betriebsbedingungen der Stützschuh 24 im Betrieb ausser Betrieb gesetzt werden und nur der Stützschuh 33 in gegen den Nip N mit einer Walze oder eine andere Stütze über dem Stützschuh betrieben werden. Es ist auch zu bedenken, dass die stabilisierenden Flächenbereiche der Leitkolben nicht gleich gross sein müssen. Die Gesetze der Hydraulik können in geeigneter Art benutzt werden, um die erforderlichen Kräfte gegen die innere Fläche der Walze zu erzeugen, welche die einzige Stützfläche ist, die von den Stütz- und Leitelementen berührt wird. Die Prinzipien des Stabilisierens von Walzenzylindern welche beim Betrieb der Leitschuhe würden die gleichen bleiben.

Claims

1. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) zum Gebrauch mit einer gegenüberstehenden Stütze, wie einer anderen Walze (4), entlang einer dazwischenliegenden Klemmlinie (N), wobei die Walze (10) eine feststehende Walzenwelle (12) mit einer Achse (16) aufweist, die sich entlang einer Nipebene (15) erstreckt und die Welle (12) Leitflächen (46, 48) auf beiden Seiten der Nipebene (15) aufweist,

mit einem Walzenzylinder (14), mit einer inneren (17) und einer äusseren zylindrischen Oberfläche, welche um die Welle (12) angeordnet sind, und mit einem Spalt zwischen der Welle (12) und der inneren Oberfläche (17) der Walze (14),

und mit Schuhen (22, 24) welche auf der Welle (12) montiert sind und im Spalt montiert sind um die innere Oberfläche (17) des Zylinders (14) zu stützen und den Zylinder gegenüber der Welle (12) in der Nipebene (15) die durch die Längsachse (16) und den Klemmspalt verläuft hin zur gegenüberliegenden Stütze in Klemmverbindung und davon weg zu verschieben,

Leitschuhen (28, 40, 42, 44, 39, 41) für den Gebrauch in Verbindung mit den Leitoberflächen (46, 48) auf beiden Seiten der Welle (12) der Walze, wobei jeder Leitschuh eine Stützfläche (96, 96a, 96b, 98, 98a, 98b) und stabilisierende Flächen (56, 56a, 56b, 57, 57a, 57b) aufweist, die zum Gleiten auf einer Leitfläche (46, 48) und der stabilisierenden Fläche (56, 57) und zum Gleiten auf der inneren Fläche (17) des Walzenzylinders (14) angeordnet sind, wobei die Leitschuhe (38, 40, 42, 44, 39, 41) direkt auf der Welle (12) der Walze gelagert und unabhängig von den Stützschuhen (22, 24) betätigt werden könne, und

hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') zum Aufrechterhalten des Fluidstroms zwischen einer hydraulischen Druckquelle und den Leitschuhen (38, 40, 42, 44, 39, 41), um die Leitschuhe zu betätigen,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens einer der Stützschuhe (41, 41a, 41b) Mittel zum Ausgleichen (75, 75a, 75b, 118, 118a, 118b) aufweist, welche die relative Hin- und Herbewegung zwischen entsprechenden Stützflächen (98, 98a, 98b) zulässt um die Oberfläche (57, 57a, 57b) zu stabilisieren,

und die Mittel (75, 75a, 75b, 118, 118a, 118b) Leitschuhe (40, 40a, 40b) umfassen, welche die stabilisierende Oberfläche (57, 57a, 57b) und einen Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) umfassen, und mit einem Spalt (118, 118a, 118b) zwischen dem Leitschuh (40, 40a, 40b) und dem Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) um die Relativbewegung zwischen diesen zu erlauben, und

wenigstens einem Leitschuh mit einer Kammer (116, 116a, 116b) zwischen dem Leitschuh (40, 40a, 40b) und dem Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) wobei die Kammer (116, 116a, 116b) in Verbindung mit hydraulischen Mitteln (55', 55a', 55b') steht, um hydraulischen Druck auf den Leitschuh (40, 40a, 40b) auszuüben und dabei eine im wesentlichen gleichbleibende stabilisierende Kraft in jeder Spalte zwischen jeder der stabilisierenden Oberflächen (56, 56a, 56b, 57, 57a, 57b) und der inneren Oberfläche (17) des Walzenzylinders (14) gegenüber der Welle (12) der Walze aufrecht zu erhalten.

2. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschuhe ein Paar von im wesentlichen sich gegenüberliegende Leitschuhen (38, 40, 42, 44) aufweist, welche in gleitendem Eingriff mit Leitflächen (46, 48) auf der Welle (12) der Walze sind.

3. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter umfasst:

Schmiertaschen (58, 59, 61, 63) in den Stütz- und Stabilisierungsflächen (98, 57),

Leitschuhe mit wenigstens einer Kammer (114, 116) und Drosselleitungen (100, 102, 104, 106) welche die Schmiertaschen (58, 59, 61, 63) in den Stütz- und Stabilisierungsflächen mit den Kammern (114, 116) verbinden, und

hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') welche in Schmiermittelverbindung mit jeder Kammer (114, 116) und mit den Schmiertaschen (58, 59, 61, 63) sind.

4. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschuhevorrichtung (39, 41) ein Rohr (108, 108') umfasst, dessen eines Ende bewegbar in der Welle (12) der Walze montiert ist, und dessen anderes Ende am Leitschuh (39, 41) montiert ist, wobei Druckfluid- Verbindung zwischen den hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') und dem Leitschuh (39, 41) aufrecht erhalten wird, während der Leitschuh sich auf der Führungsoberfläche (46, 48) bewegt.

5. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (108, 108') im Leitschuhmittel (39, 41) wenigstens am einen Ende sphärische Buchsen (110, 110') umfassen, wobei das Rohr (108, 108') sich axial und winklig bewegen kann um die Druckfluid-Verbindung zwischen den hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') und dem Leitschuhmittel (39, 41) aufrecht zu erhalten.

6. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

die hydraulischen Mittel (54, 55, 55') einen Kanal (54) in der Welle (12) der Walze umfassen,

die Welle (12) der Walze eine Bohrung (112, 112') aufweist, welche die hydraulischen Mittel (54, 55, 55') und den Leitschuh (39, 41) miteinander verbinden, und

die Rohre (108, 108') sphärische Buchsen (110, 110') auf beiden Seiten der Rohre, mit einer sphärischen Buchse (110, 110') umfassen, und das Rohr auf der einen Seite bewegbar in einer Bohrung (112, 112') der Welle (12) montiert ist und die andere Seite des Rohrs (108, 108') mit einer anderem sphärischen Buchse (110, 110') am Leitschuh bewegbar montiert ist, um zwischen den hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') und den Leitschuhmitteln (39, 41) Fluidverbindung aufrecht zu erhalten.

7. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiter umfasst:

Federn (120, 120') welche zwischen dem Ausgleichskolben (75a) und dem Leitschuh (40a) angeordnet sind, um den Leitschuh (40a) gegen die innere Oberfläche (17) des Walzenzylinders (14) zu drücken.

8. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) und der zugehörige Leitschuh (40, 40a, 40b) eine Kolben- und Bohrungs-Anordnung (81, 83, 81a, 81b, 85) in der Kammer (116, 116a, 116b) bilden, wobei das hydraulische Druckfluid in Verbindung mit dem Leitschuh (39, 41) gehalten wird während der Hin- und Herbewegung des Leitschuhs (40, 40a, 40b) gegenüber dem Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) wenn die stabilisierenden Oberflächen (56, 56a, 56b, 57, 57a, 57b) die stabilisierende Kraft gegen den Walzenzylinder (14) aufrechterhalten.

9. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Welle (12) ein Paar von parallelen Leitflächen (46, 46a, 46b, 48, 48a, 48b) in der Nähe von beiden Enden auf jeder Seite der Nipebene (15) aufweist und die dazu im wesentlichen parallel sind,

die hydraulischen Mittel (54, 55, 55') jeden der Leitschuhe (39, 41) betätigen und die mit den Ausgleichsmitteln (75) in Zusammenhang stehen um eine stabilisierende Kraft von der stabilisierenden Fläche (57) des Leitschuhs (49) gegen die innere Oberfläche (17) des Walzenzylinders (14) auszuüben und eine im wesentlichen gleiche, stabilisierende Reaktionskraft entsteht, zwischen der stabilisierenden Oberfläche (56) des gegenüberliegenden Leitschuhs (39) und der inneren Oberfläche (17) des Walzenzylinders (14).

10. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschuh (40, 40a, 40b) mit hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') gegen den Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) gedrückt wird.

11. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschuh (39, 41) ein Rohr (108, 108') umfasst, wobei der Leitschuh (40, 40a, 40b) mit hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') gegen den Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) gedrückt werden kann, und gegenüber diesem bewegt werden kann, wobei das Rohr (108, 108') ein Ende aufweist, das bewegbar an der Welle (12) der Walze angebracht ist und das andere Ende im Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) montiert ist, derart, dass die Druckfluid-Verbindung zwischen den hydraulischen Mitteln (54, 55, 55') und dem Leitschuh (39, 41) aufrecht erhalten bleibt, während sich der Leitschuh auf der Leitfläche (46, 48) bewegt.

12. Selbstladende, geregelte Auslenkwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

der Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) in Gleitkontakt mit einer Gleitfläche (48, 48a, 48b) auf der Welle (12) der Walze ist,

der Leitschuh (39, 41) ein Paar von sich im wesentlichen gegenüberstehenden Leitschuhen (38, 40) aufweist, von denen der eine (40) mit dem Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) verbunden ist und der andere Leitschuh (38) eine Stützfläche (96) aufweist, welche mit einer entsprechenden Führungsfläche (46) auf der Welle (12) der Walze im Eingriff steht,

der Leitschuh (41, 41a, 41b) einen Spalt (118, 118a, 118b) mit dem Leitschuh (40) und dem Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) bildet, und

der eine Leitschuh (49) und der Ausgleichskolben eine oder mehrere Kammern (116, 116a, 116b) aufweist, zum Aufnehmen von hydraulischem Druckfluid, so dass die Hin- und Herbewegung zwischen dem einen Leitschuh (40) und dem Ausgleichskolben (75, 75a, 75b) und die entsprechende Bewegung beim Spalt (118, 118a, 118b) sich entsprechend dem hydraulischen Druck einstellt.