CH615487A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungseinstellwalze mit einem feststehenden Träger sowie einem um diesen drehbaren Walzenmantel, welcher auf hydrostatischen Stützelementen abgestützt ist, von denen jedes einen Stützschuh mit einer Lagerfläche zur Lagerung des Walzenmantels aufweist, sowie einen kolbenartigen Teil, der in einer Bohrung des Trägers eingetaucht ist und mit dem Stützschuh schwenkbar und dichtend verbunden ist.

Durchbiegungseinstellwalzen dieser Art, die z. B. aus den US-Patentschriften 3 802 044 und 3 846 883 bekannt sind,

gestatten eine durchbiegungsfreie oder eine die Durchbiegung einer Gegenwalze ausgleichende Abstützung eines zylindrischen Walzenmantels unabhängig von einer Durchbiegung des Trägers, in welchem die Stützelemente geführt sind.

Aus der US-PS 3 846 883 ist ein hydrostatisches Stützelement der vorliegenden Art bekannt, welches einen Stützschuh aufweist, der schwenkbar mit einem kolbenartigen Teil verbunden ist. Der kolbenartige Teil hat die Form einer im wesentlichen vollen Walze. Die Verhältnisse sind so gewählt, dass eine restliche Druckkraft zwischen dem Schuh und dem kolbenartigen Teil verbleibt, welche die beiden Teile gegeneinander drückt. Der kolbenartige Teil ist dabei schwer, enthält viel Material und ist in der Herstellung teuer, da er Oberflächen aufweist, die sehr fein bearbeitet werden müssen.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der aus der US-PS 3 846 883 bekannten Walze, mit dem Ziel, ein Stützelement zu schaffen, welches wesentlich einfacher und billiger herstellbar ist, und dabei den Vorteil hat, durch Auswechseln einfacher Teile für verschieden grosse Hübe verwendbar zu sein.

Die erfindungsgemässe Walze, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der kolbenartige Teil des Stützelementes aus einem zylindrischen Rohr mit im wesentlichen konstantem Innendurchmesser und Aussendurchmesser besteht.

Vorzugsweise kann das Rohr in eine Ausnehmung im Stützschuh eingreifen und von aussen von einer zwischen dem Stützschuh und dem Rohr befindlichen Dichtung umgeben sein. Dabei entsteht der zusätzliche Vorteil, dass die beiden Stirnflächen des Rohres dem gleichen hydraulischen Druck ausgesetzt sind. Auf das Rohr wirkt dabei keine resultierende Axialkraft. Es kann daher mit einfachen Mitteln mit dem Stützschuh verbunden sein.

Dabei kann zwischen einer innerhalb des Rohres befindlichen Fläche des Stützschuhes und der Innenwand des Rohres eine für die hydraulische Druckflüssigkeit durchlässiger Führungsring angeordent sein. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine Zentrierung des Rohres am Stützschuh erreicht, wodurch die Dichtung, die das Rohr von aussen umgibt, entlastet wird.

Das Rohr kann an seinem in der Zylinderbohrung des Trägers eingetauchten Ende mit einem ringförmigen Vorsprung versehen sein, der gegenüber dem Rest des Rohres einen grösseren Durchmesser hat. Ein derartiger Vorsprung, dessen Aussendurchmesser nur um einige wenige Zehntelmillimeter grösser sein kann als der Durchmesser des Restes des Rohres, kann auf einfache Weise durch Uberschleifen der Aussenflä-che des Rohres hergestellt werden. Durch diesen Vorsprung wird die Reibung zwischen dem Rohr und dem Träger vermindert, insbesondere, wenn sich die Bohrung bei einer Durchbiegung des Trägers deformiert. Dadurch wird das ohnehin im Vergleich mit einem vollen, kolbenartigen Teil günstige Verhalten des verhältnismässig dünnwandigen Rohres in dieser Beziehung noch weiter verbessert. Es kann auch im innerhalb der Zylinderbohrung befindlichen Bereich des Rohres eine Umfangsnut ausgebildet sein, in welcher sich ein Dichtungsring befindet. Auf diese Weise wird die Walze ganz besonders vereinfacht, da für die Aufnahme der kolbenartigen Teile einfache zylindrische Bohrungen im Träger genügen.

Vorzugsweise kann eine Verbindungsstange vorgesehen sein, die im Achsenbereich des Rohres und des Stützschuhes angeordnet ist und mit Spiel Zapfen verbindet, die senkrecht zur Längsrichtung der Stange verlaufen, und von denen einer durch das Rohr und der andere durch eine Bohrung des Schuhes durchgeführt ist. Dadurch wird auf besonders einfache Weise eine Verbindung des Rohres mit dem Stützschuh erhalten. Es versteht sich jedoch, dass auch eine andere Art der Verbindung denkbar ist, z. B. durch eine Kette oder durch zusammenwirkende Anschläge, die am Stützschuh und am s

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Rohr angeordnet sind. Derartige Anschläge sind an sich bereits aus der US-PS 3 846 883 bekannt.

Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher im Rohr eine in dessen Achse verlaufende Stange starr befestigt ist, welche aus dem Rohr nach aussen, vom Stützschuh weg, führt, und an ihrem äusseren Ende gleitend in einer Bohrung geführt ist, deren Durchmesser kleiner als der Aussendurchmesser des Rohres ist. Dadurch wird ein Stützelement erhalten, das für grosse Hübe, d. h. axiale Bewegungen in der Bohrung im Träger, geeignet ist, und dabei den Träger weniger schwächt als ein entsprechend langes zylindrisches Rohr, das in einer Bohrung, die seinem Aussendurchmesser entspricht, geführt ist.

Bei allen diesen Ausführungsformen kann der Stützschuh auf seiner Stützfläche mit hydrostatischen Lagertaschen versehen sein, welche durch Drosselkanäle mit dem Innenraum des Rohres verbunden sind. Durch diese Ausführungsform, die aus den US-Patentschriften 3 802 044 und 3 846 883 bekannt ist, wird eine hydrostatische, d. h. berührungsfreie Schmierung zwischen dem Stützschuh und dem Walzenmantel erreicht, und zwar unabhängig davon, ob sich der Walzenmantel bewegt oder stillsteht.

Es versteht sich jedoch auch, dass bei einfacheren Ausführungsformen die Lagerfläche des Stützschuhes nach der Art einer hydrodynamischen Lagerfläche ausgebildet sein kann.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt einer Durchbiegungseinstellwalze mit den erfindungsgemässen hydrostatischen Stützelementen,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1,

und

Fig. 3 und 4 der Fig. 2 entsprechende Teilschnitte weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Durchbiegungseinstellwalze, wie sie aus den erwähnten US-Patentschriften 3 802 044 und 3 846 883 bekannt ist. Die Walze enthält einen feststehenden Träger 1, der in einem Rahmen 2 abgestützt ist. Kugelige Lagerbüchsen 3 gestatten Schwenkbewegungen der Enden des Trägers im Rahmen, wobei ein Zapfen 4 eine Drehung des Trägers verhindert.

Um den Träger 1 ist ein zylindrischer, rohrförmiger Mantel 5 drehbar, welcher auf hydrostatischen Stützelementen 6 abgestützt ist, die ihn gegen eine Gegenwalze 7 pressen. An den Enden des Walzenmantels 5 befinden sich Führungsscheiben 8 mit länglichen Öffnungen 9, welche nicht dargestellte, parallele Führungsflächen aufweisen, die entlang ebener paralleler Führungsflächen 10 des Trägers 1 geführt sind. Die Führungsscheiben 8, auf welchen der Walzenmantel 5 drehbar gelagert ist, gestatten eine Bewegung des Walzenmantels 5 in der Druckrichtung der hydrostatischen Stützelemente 6, verhindern jedoch seitliche Bewegungen. Eine mit derartigen Führungsscheiben versehene Walze ist aus der US-PS 3 885 283 bekannt, auf welche in diesem Zusammenhang ausdrücklich hingewiesen wird, so dass sich eine nähere Beschreibung erübrigt.

Im Träger 1 ist eine Bohrung 11 ausgebildet, an welche Zylinderbohrungen 12 angeschlossen sind, in welchen die Elemente 6 geführt sind. Die Bohrung 11 ist an eine bekannte, nicht dargestellte Zuführleitung eines hydraulischen Druckmittels angeschlossen. Aus dem Zwischenraum zwischen dem Träger 1 und dem Mantel 5 wird das hydraulische Medium ebenfalls auf nicht dargestellte Weise, z. B. durch Kanäle im Träger 1, abgeleitet.

Abschlussplatten 13, 14 verhindern einen Austritt des hydraulischen Mediums nach aussen.

Die Fig. 2 zeigt das hydrostatische Stützelement 6 aus der Fig. 1 in grösserem Masstab. Das Stützelement 6 enthält einen Stützschuh 20, welcher eine Lagerfläche 21 aufweist, die mit der Innenfläche des Walzenmantels 5 zusammenwirkt. In der Lagerfläche sind in bekannter Weise hydraulische Lagertaschen 22 ausgebildet, von welchen Röhrchen 23 mit Drosselkanälen 24 in den Druckraum 25 führen, der durch die Bohrung 12 gebildet wird. Ausserdem enthält das Stützelement 6 ein Rohr 26, das in eine ringförmige Ausnehmung 27 im Stützschuh 20 eingreift. Zwischen der Aussenfläche des Rohres 26 und der Wand der Ausnehmung 27 befindet sich eine Dichtung 28, die aus einem inneren Dichtungsring, z. B. aus einem gleitfähigen Kunststoff, und einem äusseren Anpressring, z. B. aus einem gummiartigen Material, besteht.

Wie weiter aus der Fig. 2 hervorgeht, befindet sich innerhalb der Ausnehmung 27 ein Vorsprung 30 mit einer konzentrischen Bohrung 31, durch welche quer ein Zapfen 32 führt. Der Zapfen 32 ist gleichzeitig durch eine Bohrung einer Verbindungsstange 33 durchgeführt, die an ihrem anderen Ende ebenfalls eine Bohrung aufweist, durch welche ein Zapfen 34 durchgeführt ist. Der Zapfen 34 ist in Bohrungen 35 des Rohres 26 abgestützt, wobei sich zu beiden Seiten der Verbindungsstange 33 Distanzteile 36 befinden.

Wie noch aus der Fig. 2 hervorgeht, ist das vom Schuh 20 entfernte Ende des Rohres 26 mit einem kurzen Vorsprung 37 versehen, der einen geringfügig grösseren Durchmesser als der Rest des Rohres 26 aufweist. In der Bohrung 12 des Trägers 1 ist eine Radialstufe 38 ausgebildet, an welche sich ein Abschlussring 40 mit Dichtungen 41 und 42 anschliesst. Der Abschlussring 40 wird durch einen Federring 43 in der Bohrung 12 festgehalten, ist jedoch in dieser in radialer Richtung, d. h. in der Fig. 2 seitlich, im Rahmen eines geringen Spieles, beweglich.

Das Stützelement nach der Fig. 2 wirkt in gleicher Weise wie die Stützelemente der Walzen aus den US-Patentschriften 3 802 044 und 3 846 883. Da der Aussendurchmesser des Vorsprunges 37 nur geringförmig, d. h. um einige Zehntelmillimeter grösser ist als der Aussendurchmesser des restlichen Teiles des Rohres, wirken auf die beiden Enden des Rohres praktisch gleiche Druckkräfte. Das Rohr 26 schwimmt daher zwischen dem Teil 1 und dem Schuh 20, so dass die Stange 33 keine order nur geringfügige Kräfte zu übertragen hat. Es entfällt auch ein Lagerzapfen mit einer Lagerschale zwischen dem Schuh 20 und dem Rohr 26, wie er z. B. beim Stützelement nach dem US-Patent 3 846 883, Fig. 3, erforderlich ist. Die Zentrierung des Rohres 26 gegenüber dem Schuh 20 erfolgt durch die Dichtung 28, wobei geringfügige Abweichungen keinen Einfluss haben.

Die Ausführungsform nach der Fig. 3 unterscheidet sich von der nach der Fig. 2 hauptsächlich dadurch, dass zwischen dem Rohr 26 und dem Schuh 20 ein Zentrierring 50 vorgesehen ist, der Verbindungsöffnungen 51 aufweist und daher für die hydraulische Druckflüssigkeit durchlässig ist. Die Dichtung 52 enthält in diesem Fall einen Dichtungsring, der in einer Nut im Rohr 26 eingelegt ist. Die Nut kann z. B. bei einem gehärteten Rohr einfach durch Schleifen hergestellt sein.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 sind den Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 3 entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. So wird bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 ein Stützschuh 20 verwendet, welcher im wesentlichen gleich ist wie die Stützschuhe der vorangehenden Ausführungsform. In den Stützschuh 20 greift ein Rohr 26 ein, das in einer Bohrung 12 dichtend geführt ist.

Zum Unterschied gegenüber den vorangehenden Ausführungsformen ist die Bohrung 12 in diesem Fall etwas kürzer. Zur Bohrung 12 erstreckt sich jedoch koaxial eine Bohrung 60, die beim dargestellten Beispiel die axiale Bohrung 11 kreuzt.

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Im Rohr 23 ist in diesem Fall ein Teil 61 starr befestigt, in welchem durch einen Stift 62 eine Stange 63 befestigt ist. Am vom Stützschuh 20 entfernten Ende der Stange 63 ist ein Führungsteil 64 befestigt, welcher in der Bohrung 60 gleitend geführt ist und zum Ausgleich der Drücke an seinen beiden Seiten mit mindestens einem Schlitz 65 versehen ist.

Am innerhalb des Stützschuhes 20 befindlichen Ende der Stange 63 ist eine Büchse 66 mit kugeliger Aussenfläche befestigt. Die Büchse ist gleitend in einer kugeligen Lagerschale 67 gelagert, die in einer zentralen Bohrung 68 des Stützschuhes 20 durch eine Gewindebüchse 70 gehalten ist.

Die Wirkungsweise des Stützelementes nach der Fig. 4 ist gleich wie die der Elemente nach den Fig. 2 und 3. Die durch die Bohrung 11 zugeführte hydraulische Druckflüssigkeit wirkt durch das Rohr 26 auf die von der Druckflüssigkeit beaufschlagte Fläche des Stützschuhes 20 und drückt diesen gegen die Innenfläche des Zylindermantels 50, welcher seinerseits eine Druckkraft auf eine Gegenwalze, z. B. die Gegenwalze 7 aus der Fig. 1, ausübt.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 ist eine verhältnismässig grosse Hubbewegung des Stützschuhes 20 und des Rohres 26 möglich, wobei die Bohrung 12 kürzer als bei den

Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 3 sein kann. Die erforderliche axiale Führung des Rohres 26 in seiner Längsrichtung wird nämlich nicht durch eine entsprechende Eintauchlänge in der Bohrung 12 erzielt, sondern mit der Hilfe s der Stange 63 und der Bohrung 60. Die Bohrung 60 kann dabei einen verhältnismässig kleinen Durchmesser haben, so dass sie den Träger 1 weniger schwächt als eine Bohrung mit dem Durchmesser der Bohrung 12.

Obwohl in allen Ausführungsbeispielen Stützschuhe mit io hydrostatischen Lagertaschen 22 und einer hydrostatischen Schmierung zwischen dem Stützschuh 20 und dem Mantel 5 dargestellt wurden, sind auch vereinfachte Ausführungsformen denkbar, bei welchen die hydrostatische Schmierung entfällt und durch eine hydrodynamische Schmierung ersetzt ist. In is einem solchen Fall können die Lagertaschen 22 und die Drosselkanäle 24 entfallen. Andererseits müssen die Stützschuhe 20 mit in der Fig. 4 angedeuteten abgeschrägten Flächen 71 versehen sein, die ein Einlaufen des im Zwischenraum zwischen dem Mantel 5 und dem Träger 1 befindlichen Schmier-20 Öles zwischen die Lagerfläche 21 und die Innenfläche des Mantels 5 gestatten, damit sich ein dynamischer Schmierfilm bilden kann. Diese abgeschrägten Flächen können übrigens auch bei einer hydrostatischen Schmierung vorgesehen sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

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1. Durchbiegungseinstellwalze mit einem feststehenden Träger (1) sowie einem um diesen drehbaren Walzenmaritel (5), welcher auf hydrostatischen Stützelementen (6) abgestützt ist, von denen jedes einen Stützschuh (20) mit einer Lagerfläche (21) zur Lagerung des Walzenmantels (5) aufweist, sowie einen kolbenartigen Teil, der in einer Bohrung (12) des Trägers (1) eingetaucht ist und mit dem Stützschuh (20) schwenkbar und dichtend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der kolbenartige Teil des Stützelementes (6) aus einem zylindrischen Rohr (26) mit im wesentlichen konstantem Innendurchmesser und Aussendurchmesser besteht.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (26) in eine Ausnehmung (27) im Stützschuh (20) eingreift und von aussen von einer zwischen dem Stützschuh (20) und dem Rohr (26) befindlichen Dichtung (28) umgeben ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer innerhalb des Rohres (26) befindlichen Fläche des Stützschuhes (20) und der Innenwand des Rohres ein für die hydraulische Druckflüssigkeit durchlässiger Führungsring (50) angeordnet ist (Fig. 3).

4. Walze nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (26) an seinem in der Zylinderbohrung (12) des Trägers (1) eingetauchten Ende mit einem ringförmigen Vorsprung (37) versehen ist, der gegenüber dem Rest des Rohres (26) einen grösseren Durchmesser hat (Fig. 2).

5. Walze nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass im innerhalb der Zylinderbohrung (12) befindlichen Bereich des Rohres (26) eine Umfangsnut ausgebildet ist, in welcher sich ein Dichtungsring (52) befindet (Fig. 3).

6. Walze nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch eine Verbindungsstange (33), die im Achsenbereich des Rohres (26) und des Stützschuhes (20) angeordnet ist und mit Spiel Zapfen (32, 34) verbindet, die senkrecht zur Längsrichtung der Stange (33) verlaufen und von denen einer durch das Rohr (26) und der andere durch eine Bohrung des Schuhes (20) durchgeführt ist (Fig. 2, 3).

7. Walze nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohr (26) eine in dessen Achse verlaufende Stange (63) starr befestigt ist, welche aus dem Rohr (26) nach aussen, vom Stützschuh (20) weg, führt, und an ihrem äusseren Ende gleitend in einer Bohrung (60) geführt ist, deren Durchmesser kleiner als der Aussendurchmesser des Rohres (26) ist (Fig. 4).

8. Walze nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützschuh (20) auf seiner Lagerfläche (21) mit hydrostatischen Lagertaschen (22) versehen ist, welche durch Drosselkanäle (24) mit dem Innenraum des Rohres (26) verbunden sind.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche (21) des Stützschuhes (20) nach der Art einer hydrodynamischen Lagerfläche ausgebildet ist.