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Dokumentenidentifikation DE19540791C1 03.04.1997
Titel Durchbiegungssteuerbare Walze für einen Kalander o. dgl.
Anmelder Voith Sulzer Finishing GmbH, 47803 Krefeld, DE
Erfinder Haag, Rolf van, Dr., 47647 Kerken, DE
Vertreter U. Knoblauch und Kollegen, 60320 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 02.11.1995
DE-Aktenzeichen 19540791
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse F16C 13/00
IPC-Nebenklasse D21G 1/02   D06C 15/02   B29C 43/46   B21B 27/05   
Zusammenfassung Eine durchbiegungssteuerbare Walze (2) nach dem Stammpatent DE 4429499 C1 weist als Schaltventil in der Ablaufleitung (25) ein zur Ablaufseite hin öffnendes Rückschlagventil (26) auf. Dessen Ablaufseite kann wahlweise mit einem Öffnungsdruck unterhalb des Innenraumdrucks (pi) oder mit einem Sperrdruck oberhalb des Innenraumdrucks beaufschlagt werden. Solche Schaltventile können auf einfache Weise angesteuert und unmittelbar im Träger untergebracht werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine durchbiegungssteuerbare Walze für einen Kalander o. dgl., bei der ein Walzenmantel mit Hilfe von hydrostatischen Stützelementen an einem den Walzenmantel durchsetzenden, drehfest gelagerten Träger abgestützt ist und die Stützelemente in ihrer der Mantelinnenfläche zugewandten Stützfläche mindestens eine Tasche aufweisen und mit einer dem Träger zugewandten Druckfläche einen Druckraum begrenzen, der einerseits mit einer Druckmittelzuleitung und andererseits über eine Drossel mit der Tasche in Verbindung steht, wobei die Stützelemente als Ringelemente mit ringförmiger Tasche und ringförmiger Druckfläche ausgebildet sind und wobei der vom Ringelement umschlossene Innenraum mit einer ein Schaltventil mit nur einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung aufweisenden Ablaufleitung in Verbindung steht, nach DE 44 29 499 C1.

Die aus dem Stammpatent ersichtliche Walze erlaubt einen breiten Einstellbereich der Stützkraft und benötigt hierfür lediglich eine Druckmittelzuleitung und eine Ablaufleitung pro Stützelement. Eine weitere Vereinfachung besteht darin, dem einstellbaren Drosselorgan lediglich zwei Stellungen, nämlich eine Schließstellung und eine Öffnungsstellung zu geben. Man kann dann verhältnismäßig einfach gestaltete Schaltventile verwenden.

Bei einer durchbiegungssteuerbaren Walze gemäß DE 30 22 491 C2 besitzen die Stützelemente eine geschlossene Stützfläche mit zwei Taschen. Diesen liegt je ein zylindrischer Druckraum gegenüber, der mit der zugehörigen Tasche über eine Drosselbohrung verbunden ist und mittels eines Steuergeräts mit einem regelbaren Druck gespeist werden kann. Beide Druckräume können mit dem gleichen Druck oder mit unterschiedlichem Druck versorgt werden. Die vom Stützelement aufbringbare Stützkraft ist durch die Abmessungen des Stützelements und den Regelbereich des Drucks begrenzt.

Bei einer durchbiegungssteuerbaren Walze gemäß US 3 587 152 A sind Ringelemente vorgesehen, deren dem Träger zugewandte ringförmige Druckfläche vom Druck des zulaufenden Druckmittels beaufschlagt wird. Hierdurch wird die Stirnfläche des Ringelements gegen die Innenfläche des Walzenmantels gedrückt. Der vom Ringelement umschlossene Innenraum ist über eine Drossel mit der Druckmittelzuleitung verbunden. Auch hier ist die auf den Walzenmantel aufbringbare Kraft durch die Abmessungen des Ringelements und den Regelbereich des Druck begrenzt.

Eine aus DE 38 20 974 C2 bekannte durchbiegungssteuerbare Walze besitzt kolbenförmige Dichtungsglieder. Eine stirnseitige, dem Walzenmantel zugewandte Tasche ist ungedrosselt mit einem mit der Druckzuleitung verbundenen Druckraum in Verbindung und von einem Rand umgeben, in welchem sich Randkammern befinden. Diese haben in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander und sind über eine Drossel mit einer zweiten Druckzuleitung verbunden. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Ringraum zwischen Walzenmantel und Träger insgesamt mit einem Druckmittel vorbestimmten Drucks zu füllen. Ist der Druck in der Tasche höher als der Druck im Zwischenraum, ergibt sich ein "Überdruckelement", ist er kleiner ein "Unterdruckelement".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und betriebssichere Art der Beeinflussung des Innenraumdrucks der Stützelemente anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltventil in der Ablaufleitung ein zur Ablaufseite hin öffnendes Rückschlagventil ist, dessen Ablaufseite wahlweise mit einem Öffnungsdruck unterhalb des Innenraumdrucks oder mit einem Sperrdruck oberhalb des Innenraumdrucks beaufschlagbar ist.

Das Schaltventil wird daher rein hydraulisch angesteuert. Herrscht auf der Ablaufseite Öffnungsdruck, kann Druckflüssigkeit aus dem Innenraum abfließen und ein entsprechend niedriger Innenraumdruck herrschen. Wird allerdings die Ablaufseite mit Sperrdruck beaufschlagt, schließt das Schaltventil und der Innenraumdruck nimmt einen Wert an, der annähernd dem Taschendruck entspricht. Hierfür sind keine zusätzlichen Steuerleitungen vorzusehen. Vielmehr kann der steuernde Druck über die Ablaufleitung wirksam gemacht werden.

Besonders günstig ist es, daß die Ablaufleitungen einer Gruppe von Stützelementen, deren Druckräume individuell mit Druckmittel versorgbar sind, mit einer gemeinsamen Ablaufleitung verbunden sind, die mit Hilfe eines Umschalters wahlweise mit einer Drucksenke, die einen Öffnungsdruck unterhalb des kleinsten Innenraumdrucks führt, oder mit einer Druckquelle, die einen Sperrdruck oberhalb des größten Innenraumdrucks führt, verbindbar ist. Es befindet sich daher in jeder Einzel-Ablaufleitung ein Schaltventil. Bei Zuführung des Sperrdrucks werden alle Schaltventile geschlossen, wodurch die Innenräume der Stützelemente druckmäßig voneinander entkoppelt sind. Ihr Druck folgt daher der individuellen Druckeinstellung des über die Druckmittelzuleitung zugeführten Druckmittels.

Eine solche Bauweise ermöglicht eine Konstruktion, bei der die gemeinsame Ablaufleitung durch eine Axialbohrung im Träger gebildet ist, in die die quer verlaufende Einzel-Ablaufleitungen, in die Rückschlagventile eingesetzt sind, münden. Da die Rückschlagventile nicht zugänglich sein müssen und auch sehr klein ausgebildet sein können, lassen sie sich ohne Schwierigkeiten in den querverlaufenden Einzel-Ablaufleitungen unterbringen. In Längsrichtung des Trägers braucht daher keine Vielzahl von Einzel-Ablaufleitungen zu verlaufen. Es genügt eine gemeinsame Ablaufleitung etwas größeren Querschnitts für die Gruppe.

Noch weitere Ersparnisse ergeben sich, wenn der Umschalter außerhalb des Trägers angeordnet ist. Er braucht lediglich mit der gemeinsamen Ablaufleitung verbunden zu werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Walze mit zugehöriger Schaltung.

Zum besseren Verständnis wird auf das Stammpatent 44 29 499 verwiesen. Nachstehend werden, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen wie dort benutzt.

Eine Walze 2 weist einen Walzenmantel 6 auf, der mit Hilfe von Stützelementen 10 auf einem drehfest gehaltenen Träger 9 abgestützt ist. Das Stützelement 10 ist ein Ringelement, das einen Innenraum 11 umschließt. Es ist in einer Ringnut 12 abgedichtet geführt, die einen durch eine Druckfläche 13 begrenzten Druckraum 14 bildet. Dieser ist über eine Zuleitung 15 mit einer Druckflüssigkeitsquelle 16, hier dargestellt durch eine Pumpe 17 und eine Druckregelventilanordnung 18, verbunden. Über die Zuleitungen 15 wird den einzelnen Stützelementen 10 Druckflüssigkeit mit einem individuell wählbaren Druck pk zugeführt. Das Ringelement 11 weist eine Stützfläche 19 auf, welche der Innenfläche des Walzenmantels 6 zugewandt ist, und trägt eine ringförmige Tasche 20, die den Innenraum 11 praktisch vollständig umschließt und durch schmale Querstege in mehrere Taschenabschnitte unterteilt ist. Jeder Taschenabschnitt ist über eine Leitung 22, die mit einer Drossel 23 versehen ist, mit dem Druckraum 14 verbunden. Die Taschenfläche At ist etwas größer als die Druckfläche Ak. Zu diesem Zweck besitzt das Ringelement 11 im Taschenbereich eine Erweiterung 24.

Der Innenraum 11 jedes Stützelements 10 hat eine Querschnittsfläche Ai und ist über eine quer im Träger 9 verlaufende Ablaufleitung 25 mit einer gemeinsamen Ablaufleitung 25&min;, die durch eine Axialbohrung gebildet wird, verbunden. In die Ablaufleitung 25 ist ein Rückschlagventil 26 eingebaut, das zur Ablaufseite hin öffnet und als Schaltventil wirkt. Zu diesem Zweck ist die gemeinsame Ablaufleitung 25&min; außerhalb des Trägers 9 mit einem Umschalter 30 verbunden, der die Ablaufseite des Rückschlagventils 26 wahlweise mit einem Sperrdruck von einer Druckquelle, hier der Pumpe 17, oder mit einem Öffnungsdruck von einer Drucksenke, hier dem Behälter 31, beaufschlagt.

Vorteilhaft ist hierbei, daß jedem Innenraum 11 ein Rückschlagventil 26 zugeordnet ist, das dafür sorgt, daß die Innenraumdrücke pi der einzelnen Stützelemente 10 voneinander entkoppelt sind und daher dem Taschendruck pt des betreffenden Stützelements 10 zu folgen vermögen. Dies steht im Gegensatz zu der konstruktiv noch einfacheren Lösung, bei der ein allen Stützelementen gemeinsames Rückschlagventil in der gemeinsamen Ablaufleitung 25&min; angeordnet ist, wobei aber eine solche Entkopplung nicht möglich ist.

Der Zwischenraum 27 ist über eine Rückleitung 28, die mit einem Druckregelventil 29 versehen ist, mit dem Behälter verbunden. Demzufolge kann im Zwischenraum 27 ein Druck pu aufrechterhalten werden.

Es sind nunmehr die folgenden Betriebsweisen möglich:

  • a) Die Rückschlagventile 26 sind geschlossen: Der jeweilige Taschendruck pt wirkt über die große Fläche At + Ai des Stützelements 10. Dieser Druck läßt sich mit Hilfe der Druckregelventilanordnung 18 für jedes Stützelement 10 einstellen.
  • b) Der Umschalter 30 nimmt die zweite Stellung ein. Die Rückschlagventile 26 sind geöffnet. Die Stützelemente 10 wirken nur mit der kleinen Fläche At. Entsprechend gering ist die jeweilige Stützkraft, die aber individuell eingestellt werden kann.


In beiden Fällen ist es möglich, den Druck pu im Zwischenraum 27 auf Null oder einen beliebigen anderen Wert einzustellen. Hierdurch werden zusätzliche Effekte erzielt, wie dies im Stammpatent beschrieben ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Durchbiegungssteuerbare Walze für einen Kalander o. dgl., bei der ein Walzenmantel mit Hilfe von hydrostatischen Stützelementen an einem den Walzenmantel durchsetzenden, drehfest gelagerten Träger abgestützt ist und die Stützelemente in ihrer der Mantelinnenfläche zugewandten Stützfläche mindestens eine Tasche aufweisen und mit einer dem Träger zugewandten Druckfläche einen Druckraum begrenzen, der einerseits mit einer Druckmittelzuleitung und andererseits über eine Drossel mit der Tasche in Verbindung steht, wobei die Stützelemente als Ringelemente mit ringförmiger Tasche und ringförmiger Druckfläche ausgebildet sind und wobei der vom Ringelement umschlossene Innenraum mit einer ein Schaltventil mit nur einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung aufweisenden Ablaufleitung in Verbindung steht, nach DE 44 29 499 C1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil in der Ablaufleitung (25, 25&min;) ein zur Ablaufseite hin öffnendes Rückschlagventil (26) ist, dessen Ablaufseite wahlweise mit einem Öffnungsdruck unterhalb des Innenraumdrucks (pi) oder mit einem Sperrdruck oberhalb des Innenraumdrucks beaufschlagbar ist.
  2. 2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufleitungen (25) einer Gruppe von Stützelementen (10), deren Druckräume (14) individuell mit Druckmittel versorgbar sind, mit einer gemeinsamen Ablaufleitung (25&min;) verbunden sind, die mit Hilfe eines Umschalters (30) wahlweise mit einer Drucksenke (Behälter 31), die einen Öffnungsdruck unterhalb des kleinsten Innenraumdrucks (pi) führt, oder mit einer Druckquelle (Pumpe 17), die einen Sperrdruck oberhalb des größten Innenraumdrucks führt, verbindbar ist.
  3. 3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Ablaufleitung (25&min;) durch eine Axialbohrung im Träger (9) gebildet ist, in die die quer verlaufende Einzel-Ablaufleitungen (25), in die Rückschlagventile (26) eingesetzt sind, münden.
  4. 4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (30) außerhalb des Trägers (9) angeordnet ist.






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