DE2550366A1

DE2550366A1 - Durchbiegungsausgleichwalze

Info

Publication number: DE2550366A1
Application number: DE19752550366
Authority: DE
Inventors: Ignazio Marchioro
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1975-11-04
Filing date: 1975-11-10
Publication date: 1977-05-05
Also published as: FR2330910A1; ES452012A1; NL162998C; BR7607229A; FR2330910B1; JPS5257459A; NL7612104A; GB1507260A; DE2550366B2; IT1073141B; SE7611892L; AR209992A1; CH606604A5; AT343460B; CA1039991A; NL162998B; FI762922A7; ATA850675A; US4048701A

Description

F. 4971 ESCHER IffSS Aktiengesellschaft, Zürich / Schweiz

Durchbiegungsausgleichwalze

Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungsausgleichwaise mit einem, feststehenden Träger und einem um diesen drehbaren
Walzenmantel, der auf mindestens einem am Träger beweglich geführten hydrostatischen Stützelement abgestützt ist, das einerseits durch in mindestens einem Druckraura wirkenden hydrostatischen Druck gegen den Walzenmantel angedrückt wird und anderer seits hydrostatische Lagertaschen aufweist, die durch Drosselbohrungen mit dem Druckraum verbunden sind und zur Bildung einer hydrostatischen Lagerung des Walzenmantels auf dem Stützelement dienen, wobei im Träger eine Bohrung zur Zufuhr der
Druckflüssigkeit in den Druckraum ausgebildet ist, und die aus den Lagertaschen des Stützelementes ausfliessende hydraulische Flüssigkeit in einen Zwischenraum ausströmt, der s'ich zwischen dem Walzenmantel und dem Träger befindet.

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Bei den Durchbiegungsausgleichwalzen dieser Art, die z.B. aus dem USP 3.802.044 (P.4679) bekannt sind, bestehen Schwierigkeiten mit der Ableitung der aus dem hydrostatischen Stützelement bzw. den Stützelementen austretenden Druckflüssigkeit, z.B. Drucköl. Wird nämlich diese Flüssigkeit am Walzenende aus dem Zwischenraum zwischen dem Walzenmantel und dem Träger nach aussen abgeleitet, so erfordert dies komplizierte Einrichtungen, wobei trotzdem einerseits eine Gefahr der Verschmutzung der Umgebung durch das OeI und andererseits die Gefahr einer Verunreinigung des Oeles besteht.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der bekannten Durchbiegungsausgleichwalze,mit dem Ziel, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Walze zu schaffen, bei· welcher das aus den hydrostatischen Stützelementen austretende Druckmittel kontinuierlich entlang eines vollständig geschlossenen Strömungspfades abgeleitet werden kann, so dass keine Gefahr einer Verunreinigung der hydraulischen Flüssigkeit selbst und andererseits der Umgebung durch die hydraulische Flüssigkeit besteht.

Die erfindungsgemässe Walze, bei welcher dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Ableitung der hydraulischen Flüssigkeit aus dem Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Walzenmantel ein in der Bohrung des Trägers angeordnetes Rohr vorgesehen ist, das an seinen beiden Enden

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gegenüber der Wand der Bohrung abgedichtet ist und aus einem innerhalb des Walzenmantels befindlichen Abschnitt des Trägers in einen ausserhalb des Mantels befindlichen Abschnitt führt, wobei der Innenraum des Rohres für die Zufuhr der Druckflüssigkeit zum hydrostatischen Stützelement dient, und der Ringraum zwischen der äusseren Wand des Rohres und der Bohrung durch eine Querbohrung im Träger an den Zwischenraum angeschlossen ist und zur Ableitung der Flüssigkeit dient.

Auf diese Weise kann zu der bereits erwähnten Ableitung des Oeles in einer geschlossenen Leitung eine bestehende Bohrung im Träger verwendet, werden, so dass dazu ein minimaler Aufwand erforderlich ist.

Vorzugsweise kann im Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Walzenmantel eine Aufnahmevorrichtung für die hydraulische Flüssigkeit angeordnet sein, die in die im Zwischenraum befindliche Flüssigkeit eingreift und an den Ringraum zwischen der äusseren Wand des Rohres und der Wand der Bohrung angeschlossen ist.

Im Prinzip ist nämlich bereits eine Ableitung durch die Querbohrung und den Ringraum möglich. Durch die Aufnahmevorrichtung ist es jedoch, je nach ihrer Ausbildung, möglich, einen grösseren Teil der im Zwischenraum zwischen dem Träger

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und dem Mantel befindlichen Flüssigkeit aus diesem Raum zu entfernen und/oder die kinetische Energie der zusammen mit dem Walzenmantel in Bewegung befindlichen Flüssigkeit zum Teil auszunützen.

Die Aufnahmevorrichtung kann die Form eines im Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Walzenmantel angeordneten Schöpfringes haben, welcher einen inneren, nach aussen abgeschlossenen Hohlraum aufweist und in seinem oberen Bereich mit einer Oeffnung und einer gegenüber der Umfangsrichtung des Walzenmantels unter einem spitzen Winkel geneigten Fläche versehen ist, die in einem im Betrieb gebildeten Flüssigkeitsring eingetaucht ist.

Im Betrieb bildet sich nämlich im Zwischenraum zwischen dem Walzenmantel und dem Träger unter dem Einfluss von Zentrifugalkraft ein Ring der hydraulischen Flüssigkeit, aus welchem die Fläche dauernd einen Teil in den Hohlraum des Ringes ableitet. Aus dem Hohlraum, k_ann üie hydraulische

Flüssigkeit unter dem Einfluss von Schwerkraft abfliessen.

Die Aufnahmevorrichtung kann jedoch auch die Form eines in den Zwischenraum vorstehenden Rohres haben, das in der im Zwischenraum im Betrieb befindlichen Flüssigkeit eingetaucht ist und an seinem Ende mit einer gegenüber der Umfangs-

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richtung des Walzenmantels unter einen spitzen Winkel geneigten Fläche versehen ist. Durch diese Massnahme kann ein Teil der kinetischen Flüssigkeit des mit dem Walzenmantel umlaufenden Oeles zn seiner Ableitung ausgenützt werden. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Walzen, deren Walzenmantel eine verhältnismässig hohe Umfangsgeschwindigkeit hat.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematise!! dargestellter Ausfuhrungsbeispiele erläutert.

Es zeigt:

Fig.1 einen Schnitt einer erfindungsgemässen Durchbiegung saus gleichwalze,

Fig.2 den Schnitt II - II aus der Fig.1, Fig.3 den Schnitt III - III aus der Fig.1,

Fig.4 einen Teilschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig.5 einen der Fig.2 entsprechenden Schnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die

Fig.6 und 7 Schnitte einer weiteren Ausführungsfortn der Erfindung.

In der Fig.1 ist eine Durchbiegungsausgleichwalze dargestellt, wie sie aus der US-PS 3.802.044 (P.4679) sowie der US-PS 3.885.283 (P.4638) bekannt ist. Diese enthält einen Träger 1, der in kugeligen Lagern 2 eines Rahmens 3 abgestützt ist, wobei er z.B. durch einen Zapfen 4 gegen Drehung gesichert ist. Um den Träger 1 ist ein rohrförmiger Walzenmantel 5 drehbar, der durch hydrostatische Stützelemente 6

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gegen eine Gegenyalze 7 angepresst wird. Die Gegenwalze ist mittels nicht dargestellter Lager ebenfalls im Rahmen 3 gelagert.

Die hydrostatischen Stützelement^ 6 sind gemäss der erwähnten TIu-Po 3.802.044 ausgebildet und sind dichtend und neigbar in zyXinderartigen Bohrungen 8 geführt. Ihre der Innenfläche 10 des Walzenmantels 5 zugewandten Laufflächen sind mit hydrostatischen Lagertaschen 11 versehen, die durch Drosselbohnrngon 12 mit dem betreffenden Zylinderraum 8 verbunden sind.

In den Enden des Walzenmantels 5 sind gemäss der Fig.3 Führungsringe 13 drehbar gelagert, die mit Oeffnungen mit parallelen Führungεflächen 15 versehen sind. Die Führungsflächen 15 sind ihrerseits auf parallelen Führungsflächen 16 des Trägers 1 geführt.

Die Führungsringe 13, die aus der erwähnten US-PS 3.885.283 bekannt sind, dienen zur Führung des Walzenmantels gegenüber dem Träger 1 in der Ebene der hydrostatischen Stützelemente 6 und somit der Achsen der Bohrungen 8.

Der Zwischenraum 17 zwischen dem Träger 1 und dem Walzenmantel 5 ist nach aussen durch Dichtungsplatten 18 und Dichtungsscheiben 19 verschlossen. Die Dichtungsplatten 18 sind am Walzenmantel 5 befestigt und weisen jede eine Nut 20

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auf, in welcher sich eine Dichtungsscheibe befindet.

Die Dichtungsscheiben 19, die gegenüber dem Träger neigbar sein müssen, haben innere Bohrungen, deren Durchmesser grosser ist als der Durchmesser des Trägers 1 an der betreffenden Stelle. Zwischen der Dichtungsscheibe 19 und dem Träger 1 ist jeweils ein Dichtungsring 21 angeordnet.

Wie noch aus der Fig.1 hervorgeht, sind die Dichtungsscheiben 19 gegen die Dichtungsplatten 18 durch Tellerfedern 22 angepresst, die sich gegen Stützringe 23, z.B. in einer Wut im Träger 1 eingelegte Federringe, abstützen.

Wie weiter aus der Fig.1 hervorgeht, ist der Träger mit einer abgestuften zentralen Bohrung 24 versehen, an welche über Verbindungsbohrungen 25 die Bohrungen 8 für die 8tutζelemente 6 angeschlossen sind. Der zentralen Bohrung wird die hydraulische Druckflüssigkeit aus einer Druckleitung 26 über einen Anschlussteil 2? zugeführt, der sich am Ende des Trägers 1 befindet.

Im ausgeweiteten Teil der zentralen Bohrung 24 befindet sich ein Rohr 28, das an seinen Enden gegenüber der Bohrung 24 bzw. der an diese anschliessenden Bohrung 30 im Anschlussteil 27 dichtend abgeschlossen ist. Durch den Innenraum des Eohres 28 besteht eine Verbindung zwischen der Leitung 26 und dem Abschnitt der zentralen Bohrung 24, aus welchem die Verbindungsbohrungen 25 führen.

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Erfindimgsgemäss ist im Zwischenraum 17 zwischen dein Träger 1 und dem Walzenmantel 5 ein Schöpfring 31 angeordnet,der den Träger umschliesst (Fig.2) und einen inneren, nach aussen abgeschlossenen ringförmigen Hohlraum 32 aufweist. Ein absolut dichtender Abschluss zwischen dem Hohlraum 32 und de ta Zwischenraum 17 ist dabei nicht erforderlich. Der Ring 31 ist in seinem oberen Bereich mit einer Oeffnung 33 und einer gegenüber der Umfangsrichtung der Walze um einen spitzen Winkel oL geneigten Schöpfplatte 34 versehen, die über den Umfang des Ringes 31 hinausragt.

Wie insbesondere aus der Fig.2 ersichtlich ist, ist im Träger 1 an der Stelle des Ringes 31 eine Querbohrung ausgebildet, welche den Hohlraum 32 ,des Ringes 31 mit dem Zwischenraum 35 verbindet, welcher sich zwischen der Aussenwand des Rohres 28 und der Innenwand des ausgeweiteten Abschnittes der Bohrung 24 befindet.

Der Anschlussteil 27 ist, wie aus der Fig.1 hervorgeht, mit einer Abflussleitung 36 verbunden, welche aus dem Zwischenraum 35 nach aussen führt. Durch diese Leitung kann die hydraulische Flüssigkeit aus der Walze einem Behälter zugeführt werden, aus welchem sie durch eine nicht dargestellte Pumpenanlage 6 in die Leitung 26 gefördert werden kann.

Während die Fig.2 eine Ausführungsform des Ringes 31 mit einer Schöpfplatte 34 zeigt, die nur für die durch einen

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Pfeil P angedeutete Drehrichtung dient, zeigt die Fig.4 eine Ausführungsform des Ringes 31, die für beide Drehrichtungen des Walzenmantels 5 geeignet ist. Gleichzeitig wird anhand der Fig.4 die Wirkungsweise der Erfindung erläutert.

Nach der Darstellung in der Fig.4 enthält der Ring 31 zwei in verschiedenen Richtungen gerichtete Schöpfplatten 34■ und 34". Die Schöpfplatte 34' ist für die gleiche Drehrichtung, wie sie in der Fig.2 mit dem Pfeil P angedeutet ist, bestimmt, die Schöpfplatte 34" für die entgegengesetzte Richtung .

Im Betrieb bildet die aus den Stützeleinenten 6 austretende hydraulische Flüssigkeit unter dem Einfluss von Zentrifugalkraft im Zwischenraum 17 einen Flüssigkeitsring 40. Aus diesem schneidet die entsprechende Schöpfplatte, in diesem Fall die Platte 34', eine Teilströmung 41 heraus, die in den Hohlraum 32 fällt und aus diesem durch die Bohrung 34, den Zwischenraum 35 und die Leitung 36 abgeleitet wird.

Die Ableitung der hydraulischen Flüssigkeit aus dein Zwischenraum 17 der Walze erfolgt bei der vorliegenden Durchbiegungsausgleichwalze durch vollständig geschlossene Kanäle und Leitungen, so dass eine Verunreinigung der Flüssigkeit wie auch der Umgebung vermieden wird.

Obwohl die Erfindung anhand einer Durchbiegungsaus-

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gleichwalze mit mehreren kolbenartigen Stützelementen 6 erläutert wurde, versteht es sich, dass die Erfindung auch bei einer Walze verwendbar ist, welche ein einziges, längliches, leistenartiges Stützelement enthält. Eine solche Walze ist ebenfalls aus der US-PS 3.802.04 4 bekannt.

Die Fig.5 zeigt einen der Fig.2 entsprechenden Schnitt einer Walze, bei welcher als Aufnahmevorrichtung für die hydraulische Flüssigkeit ein Schöpfrohr 50 vorgesehen ist, das in den Zwischenraum 17 zwischen dem Walzenmantel 5 und dem Träger 1 vorsteht, wobei es im Betrieb in der in diesem Zwischenraum befindlichen Flüssigkeit eingetaucht ist. Das Schöpfrohr 50 hat ähnlich wie der Schöpfring 31 an seinem Ende eine gegenüber der Umfangsrichtung des Walzeninantels unter einem spitzen Winkel GO geneigte Fläche 51. Die übrigen Teile der Fig.5, welche den Teilen aus den Fig.1 und 2 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Im Betrieb wird die Flüssigkeit, welche sich in einem Flüssigkeitsring 40 befindet, durch die geneigte Fläche 51 in das Rohr 50 und durch dieses in die Querbohrung 34 und den Zwischenraum 17 umgelenkt. Dabei wird die kinetische Energie der Flüssigkeit zum Teil in Druck umgewandelt, welcher zu einer Erhöhung der Abströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit führt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig.1 - 4 erfolgt die Ableitung der Flüssigkeit aus dem Innenraum des Schöpf-

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ringes 31 unter dem Einfluss der statischen Höhe der im Schöpfring 31 befindlichen Flüssigkeit. Bei der Ausführungsform nach der Fig.5 wird hingegen die kinetische Energie der Flüssigkeit zur Ausströmung ausgenützt.

Die Fig.6 und 7 zeigen eine v/eiter Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig.6 entspricht dabei im -wesentlichen einem Teilschnitt des rechten Endes der Walze aus der Fig.1, wobei für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden. Die Fig.7 zeigt den Schnitt VII - VIl aus der Fig.6.

Bei der Ausfuhrungsform nach den Fig.6 und 7 ist der Führungsring 13 durch einen Führungsring 13' ersetzt, der in einem Wälzlager 60 drehbar gelagert ist, das im Walzenmantel 5 befestigt ist. Am linken Ende des Führungsringes 13¹ ist ein Schöpfring 31' befestigt, der im wesentlichen gleich ausgebildet sein kann wie der Schöpf ring 31 der Aus führ ungs form nach den Fig.1 -. 4. Zwischen dem Schöpfring 31' und einer Stirnfläche des Trägers 1 ist ein Dichtungsring 61 angeordnet.

An das rechte Ende des Führungsringes.13' schliesst sich ein Abschlussring 62 an. An den Abschlussring 62 wird mit der Hilfe einer Tellerfeder 63 eine Dichtungsplatte 64 angepresst. Am Walzenmantel 5 ist ein Absch3.ussring 65 befestigt. Zwischen den Abschlussringen 62 und 65 befindet sich eine Dichtung 66.

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Bei der Ausführungsform nach der Fig.6 ist der Schöpfring 31' zusammen mit dem Mantel 5 gegenüber dem Träger 1 verstellbar. Der Schöpfring 31' kann sich daher mit seiner Eingangsoffnung besonders nahe an der Innenwand des Mantels 5 befinden. Die hydraulische Flüssigkeit wird durch den Schöpfring 31' in den Hohlraum 32' zwischen dem Träger 1 und den Ringen 13' und 62 sowie der Platte 64 gefördert. Aus dem Hohlraum 32' fliosst die Flüssigkeit in der bereits erwähnten Weise durch die Bohrung 34 und den Zwischenraum 35 ab.

Die Ausführungsform nach den Fig.6 und 7 hat zusätzlich noch den Vorteil, dass zwischen der Platte 64 und dem Abschlussring 62 keine Drehbewegung erfolgt. Eine zwischen den Teilen befindliche Dichtung braucht daher nur im Stillstand und bei langsamen Verstellbewegungen zu dichten. Die Abdichtung der gegenseitig rotierenden Teile erfolgt durch die entsprechend ausgebildete Dichtung 66.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

( 1.JDurchbiegungsausgleichwalze mit einem feststehenden Träger und einem um diesen drehbaren Walzenmantel, der auf mindestens einem am Träger beweglich geführten hydrostatischen Stützelement abgestützt ist, das einerseits durch in mindestens einem Druckraum wirkenden hydrostatischen Druck gegen den Walzenmantel angedrückt wird und andererseits hydrostatische Lagertaschen aufweist, die durch Drosselbohrungen mit dem Druckraum verbunden sind und zur Bildung einer hydrostatischen Lagerung des Walzenmantels auf dem Stützelement dienen, wobei im Träger eine Bohrung zur Zufuhr der Druckflüssigkeit in den Druckraum ausgebildet ist, und die aus den Lagertaschen des Stützelementes ausfliessende hydraulische Flüssigkeit, in einen Zwischenraum ausströmt, der sich zwischen dem Walzenmantel und dem Träger befindet, dadurch gekennzeichnet , dass zur Ableitung der hydraulischen Flüssigkeit aus dem Zwischenraum (17) zwischen dem Träger (1) und dem Walzenmantel (5) ein in der Bohrung (24) des Trägers (1) angeordnetes Rohr (28) vorgesehen ist, das an seinen beiden Enden gegenüber der Wand der Bohrung abgedichtet ist und aus einem innerhalb des Walzenmantels (5) befindlichen Abschnitt des Trägers (1) in einen ausserhalb des Mantels (5) befindlichen Abschnitt führt, wobei der Innenraum des Rohres (28) für die

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Zufuhr der Druckflüssigkeit zum hydrostatischen Stützelement (6) dient, und der Ringraum (35) zwischen der äusseren Wand des Rohres (28) und der Bohrung (24) durch eine Querbohrung (34) im Träger (i) an den Zwischenraum (17) angeschlossen ist und zur Ableitung der Flüssigkeit dient.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im. Zwischenraum (17) zwischen dem Träger (1) und dem Walzenmantel (5) eine Aufnahmevorrichtung (31,31') für die hydraulische Flüssigkeit angeordnet ist, die in die im Zwischenraum (17) befindliche Flüssigkeit eingreift und an den Ringraum (353 zwischen der äusseren Wand des Rohres (28) und der Wand der Bohrung (24) angeschlossen ist.
3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung die Form eines im Zwischenraum (17) zwischen dem Träger (1) und dem Walzenmantel (5) angeordneten Schöpfringes (31,31') hat, welcher einen inneren^ nach aussei: abgeschlossenen Hohlraum (32,32') aufweist und in seinem oberen Bereich mit einer Oeffnung (33) und einer gegenüber der Umfang sr ichtun g des Walzenmantels unter einem spitzen Winkel (&L· ) geneigten Fläche (34) versehen ist, die j η einem im Betrieb gebildeten Flüssigkeitsring (40) eingetaucht ist.
4. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung die Form eines in den Zwischen-

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raum vorstehenden Rohres (50) hat, das in der im Zwischenraum (17) im Betrieb befindlichen Flüssigkeit eingetaucht ist und an seinem Ende mit einer gegenüber der Umfangsrichtung des Walzenrnantels unter einen spitzen Winkel (oC) geneigten Fläche (51) versehen ist (Fig.5).

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