DE19983424B4

DE19983424B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Verändern der Eigenfrequenz eines Spaltwalzenaufbaus bei einer Papier- oder Pappmaschine

Info

Publication number: DE19983424B4
Application number: DE19983424T
Authority: DE
Inventors: Juhani Vestola; Jorma Köliö; Arto Puranen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2019-07-17
Also published as: WO2000005450A1; FI981657A0; FI104207B1; FI104207B; US6521090B1; AU5044099A; DE19983424T1

Abstract

Verfahren zum Verändern der Eigenfrequenz eines Spaltwalzenaufbaus in einer Papier- oder Kartonmaschine,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eigenfrequenz des Spaltwalzenaufbaus verändert wird, indem die Steifigkeit zumindest eines Lastelementes (11, 31, 41, 42; 60) des Spaltwalzenaufbaus in Abschnitten entlang der Erstreckungsrichtung des Lastelementes (11, 31, 41, 42; 60) verändert wird durch
– Ändern des Ortes zumindest eines von mehreren entlang der Längsrichtung des Lastelementes (11, 31, 41, 42) versetzbaren Kraftangriffspunkten (F) oder
– Ändern der Größe der Einwirkkraft (F1, F2) zumindest eines von mehreren Kraftangriffspunkten (71, 72) am Lastelement (60),
wobei der Spaltbetrieb des Spaltwalzenaufbaus dabei unbeeinflusst bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 2, 9 und 10.
Bei Papiermaschinen und Papierfinishingvorrichtungen bilden Schwingungen ein erhebliches Problem und bei den gegenwärtigen Systemen haben sich bei einem Versuch zum Erzielen von höheren Geschwindigkeiten die Probleme der Schwingungen sogar noch deutlicher kundgetan. Es gibt eine Reihe von möglichen Ursachen für die Schwingungen bei Papiermaschinen und einige der bedeutendsten Ursachen von ihnen sind Walzen und Zylinder, die eine hohe Masse aufweisen und die sich bei einer außerordentlich hohen Drehzahl drehen. Natürlich sind im Zusammenhang mit der Herstellung Versuche unternommen worden, die Maßgenauigkeit der Walzen so genau wie möglich zu gestalten und darüber hinaus sind die Walzen abgeglichen, um Schwingungen zu beseitigen.
Bei heutigen Papiermaschinen und Papierfinishingvorrichtungen werden jedoch im zunehmenden Maße Walzen verwendet, die mit weichen Beschichtungen versehen sind, wobei diese Walzen eine erhebliche Schwingungsquelle während des Betriebs bilden können. Derartige Walzen werden beispielsweise bei Online- und Offline-Kalandern, Beschichtungsmaschinen, Leimpressen, Superkalandern und dergleichen angewendet, bei denen die mit einer weichen Beschichtung versehene Walze einen Spalt mit einer anderen Walze bildet. Durch den Spalt treten eine Papierbahn und möglicherweise ein Filz, ein Sieb oder dergleichen. Wenn bei einer derartigen Spaltwalzenlösung eine Verbindungsstelle oder eine Klebestelle eines Siebes, eines Filzes oder einer Bahn, viele Verunreinigungen oder etwas anderes, das eine erhebliche Änderung der Dicke der durch den Spalt tretenden Bahn bewirkt, durch den Spalt während des Betriebs läuft, muss die Beschichtung dies zulassen, wobei in diesem Fall die Beschichtung wie eine Feder wirkt, die eine Schwingung hervorruft. Beispielsweise ist bei einer Leimpresse oder bei einer Beschichtungsvorrichtung der Art einer Leimpresse der Spalt mittels zweier Walzen derart ausgebildet, dass eine Spaltwalze mittels eines Lagergehäuses direkt an dem Rahmenaufbau der Vorrichtung montiert ist, wohingegen die gegenüberstehende Walze mittels ihrer Lagergehäuse an Lastarmen montiert ist, die an dem Rahmenaufbau der Maschine verbunden sind. In diesem Fall beginnt insbesondere die an den Lastarmen montierte Walze zu schwingen, wobei in diesem Zusammenhang die Beschichtung an der Weichseitenwalze verformt wird, woraufhin die Schwingung verstärkt wird und bei der Walze eine Resonanz aufzutreten beginnt.
Ein üblicher Modus nach dem Stand der Technik zum Beseitigen von derartigen Schwingungen ist eine Veränderung der Laufgeschwindigkeit der Maschine derart, dass in bezug auf die Laufgeschwindigkeit die Schwingung nicht länger verstärkt wird, sondern deren Dämpfung beginnt. Somit haben die Schwingungsprobleme die Laufgeschwindigkeit der Maschine eingeschränkt.
In dem Patent FI 82 127 der Anmelderin des vorliegenden Patents sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dämpfen der Schwingung von Walzen und insbesondere bei einem Paar an Walzen beschrieben, die einen Spalt in einer Pressenpartie bilden. Bei diesem Verfahren läuft der Spalt in die geschlossene Position und zu der erwünschten Linearlauflast derart, dass die durch die Lastvorrichtungen des Paares der Walzen erzeugten Last auf eine eingestellte Höhe stabilisiert ist. Nachdem die erwünschte Linearlauflast erreicht worden ist und nachdem die durch die Lasteinrichtung erzeugte Last stabilisiert worden ist, werden die Lagergehäuse der das Paar an Walzen bildenden Walzen miteinander steif gekuppelt, so dass ihre Relativbewegung verhindert wird.
In dem Patent FI 85 166 der Anmelderin des vorliegenden Patents sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die aus dem vorstehend erwähnten Patent FI 82 127 weiterentwickelt worden sind und dem Dämpfen von Schwingungen bei einen Spalt bildenden Walzen und insbesondere bei einem Paar an Walzen dienen, die einen Spalt in einer Pressenpartie bilden. Bei diesem Verfahren werden die Lagergehäuse der Walzen bei einem Paar an Walzen gegeneinander mittels einer Dämpfervorrichtung gestützt, durch die Relativbewegungen der das Paar an Walzen bildeten Walzen gedämpft und absorbiert werden, wobei diese Bewegungen aus einer Schwingung herrühren. Das Dämpfen wird mittels einer hydraulisch betätigten Dämpfervorrichtung ausgeführt, die einen Kolben-Zylinder-Aufbau aufweist und in die ein Hydraulikdruckmedium eintritt und aus der das Druckmedium entfernt wird. Mittels der Dämpfervorrichtung wird die Strömung des Hydraulikdruckmediums verstärkt, die durch die Relativbewegung bei dem Kolben-Zylinder-Aufbau verursacht wird, die aufgrund der Walzen des Paares an Walzen auftritt, und diese verstärkte Strömung wird gedrosselt, um eine Schwingungsdämpfung zu bewirken.
Bei dem Patent FI 94 458 der Anmelderin des vorliegenden Patents werden ein Verfahren und eine Anlage beschrieben, durch die die kritische Drehzahl einer Walze in Hinblick auf das Verhindern einer Schwingung verändert werden kann. Die kritische Drehzahl einer Walze kann verändert werden, indem die Masse der Walze nicht verändert wird und/oder die Steifigkeit der Aufhängung der Walze verändert wird und/oder der Ort der Walzenaufhängungsstelle in der Axialrichtung der Walze verändert wird und/oder die Elastizitätskonstante beim Lagern der Walze verändert wird und/oder die Walze von der Walzenseite mittels einer verschiebbaren Stützwalze gestützt wird.
In der Patentanmeldung FI 971 864 des Anmelderin der vorliegenden Patents ist ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen bei einer Papiermaschine oder bei einer Papierfinishingvorrichtung mittels eines dynamischen Dämpfers beschrieben, der ein zusätzliches Gewicht aufweist, das an dem schwingendem Objekt mittels einer Feder hängt. Bei diesem Verfahren werden die Schwingungsfrequenzen des schwingenden Gegenstandes konstant mittels einem oder mehrerer Schwingungserfasser gemessen. Die durch den Schwingungserfasser vorgesehenen Messsignale werden mittels eines Verstärkers verstärkt und einem Schwingungsanalysator zugeführt, der die problematische Erregungsfrequenz identifiziert und die problematische Erregungsfrequenz in ein Steuersignal umwandelt. Dieses Steuersignal wird in eine Steuervorrichtung eingegeben, durch die die Elastizitätskonstante der Feder des dynamischen Dämpfers und/oder die Masse des dynamischen Dämpfers verändert wird/werden, um die Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers im wesentlichen der problematischen Erregungsfrequenz gleich zu gestalten. Der dynamische Dämpfer kann beispielsweise aus einem im wesentlichen horizontalen Balken bestehen, der an einem Lagergehäuse der Walze angebracht ist, wobei ein zusätzliches Gewicht an dem Balken hängt und der Ort des Gewichtes an den Balken verschiebbar ist.
Die nachveröffentlichte Druckschrift WO 98 40 558 A1 zeigt einen Beschichter mit einer Auftragswalze und einer Gegenwalze. Der auf die Walzen einwirkende Belastungsdruck wird durch eine separate Vorrichtung erzeugt. Ein Lastzylinder hebt die Gegenwalze zum Öffnen des Walzenspaltes an und liefert die Stützkraft in der Anwendungsrichtung. Die vom Lastzylinder auf die Gegenwalze aufgebrachte Last wird durch die Hydraulik aufgenommen. Bei diesem Beschichter wird die Hydraulik auch zum Steuern der Eigenfrequenz verwendet.
In der Druckschrift EP 0 315 568 A2 wird der Spaltbetrieb durch ein Ändern der Durchbiegung beeinflusst. Beim Ändern der Durchbiegung ändert sich die Steifigkeit und somit die Eigenfrequenz.
In der Druckschrift US 4 685 063 A wird die Walzenexzentrizität bei einem Walzvorgang ausgeglichen.
In der Druckschrift US 3 928 994 A wird die Walzenexzentrizität bei einer automatischen Dickensteuerung beim Walzen berücksichtigt.
In der Druckschrift JP 11 147 121 A werden beim Walzen Schwingungen durch einen Öldämpfer, in dem Öl mit Druck beaufschlagt wird, unterdrückt.
In der Druckschrift JP 3 082 843 A ist ein Schwingungsdämpfungsgummi zwischen einem Rahmen und einer Walze angeordnet, um die Eigenfrequenz des gesamten Stützsystems zu beeinflussen.
In der Druckschrift US 5 022 319 A werden in einem Kalander Überhanglasten durch eine Vorrichtung neutralisiert, die von unten gegen den Arm der Walze an einer Position drückt, die so nahe wie möglich zur Achse des Walzenzapfens ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Schwingungsprobleme in einem Spaltwalzenaufbau zu minimieren oder zu vermeiden.
Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1, durch einen Lastzylinder nach Anspruch 2, durch einen Lastbalken nach Anspruch 9 und durch einen Spaltwalzenaufbau nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere für eine Anwendung bei einem Walzenspaltaufbau gut geeignet, in dem ein Walzenspalt zwischen einer Weichseitenwalze und einer Hartseitenwalze ausgebildet ist. Bei einem derartigen Aufbau können schnell zunehmende Schwingungen aufgrund der Verformung der Beschichtung an der Weichseitenwalze auftreten und es muss möglich sein, derartige Schwingungen unter Kontrolle zu bringen.
Dies wird bei der vorliegender Erfindung derart verwirklicht, dass die Steifigkeit und somit auch die Eigenfrequenz des Spaltwalzenaufbaus verändert wird, bevor die Verformung sich zu weit entwickelt hat, wobei es in diesem Fall möglich ist, die Schwingungshöhe unter Kontrolle zu halten. Die Steifigkeit des Spaltwalzenaufbaus kann derart verändert werden, dass die Steifigkeit von einem oder mehreren Lastelementen verändert wird, die den Spaltwalzenaufbau bilden. Bei der Erfindung wird die Steifigkeit des Spaltwalzenaufbaus mittels eines Lastzylinders beeinflusst, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, und/oder mittels eines Lastbalkens beeinflusst, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, wobei jeder) von ihnen (Zylinder und/oder Walze) ein Lastelement bei dem Spaltwalzenaufbau bildet. Bei der Erfindung wird die Steifigkeit eines Lastelementes oder von Lastelementen verändert, während die Linearlast in dem Spalt oder der restliche Betrieb des Spaltes nicht beeinflusst wird. Somit hat das Einstellen der Steifigkeit eines Lastelementes keine Auswirkung auf die Eigenschaften des durch den Spalt laufenden Papiers.
Das Einstellen der Steifigkeit des Lastelementes kann in einer Schwingungsweise ausgeführt werden, wobei in diesem Fall das Einstellen nicht mit dem Messen der Schwingungen des Spaltwalzenaufbaus in Verbindung stehen muss. Das Einstellen der Steifigkeit des Lastelementes kann auch automatisch ausgeführt werden. In einem derartigen Fall werden die Schwingungsfrequenzen des schwingenden Gegenstandes fortlaufend mittels eines oder mehreren Schwingungserfassern gemessen. Die von dem Schwingungserfasser mitgeteilten Messsignalen werden mittels eines Verstärkers verstärkt und zu einem Schwingungsanalysierer geliefert, der eine problematische Erregungsfrequenz identifiziert und die problematische Erregungsfrequenz in ein Einstellsignal umwandelt. Das Einstellsignal wird zu einer Einstellvorrichtung zugeführt, durch die die Steifigkeit von einem oder mehreren Lastelementen des Spaltwalzenaufbaus verändert wird.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Erfindung jedoch keineswegs auf die Einzelheiten der Darstellungen beschränkt ist.
1 zeigt einen Lastzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, wobei durch diesen Zylinder die Schwingungen bei einem Spaltwalzenaufbau verhindert oder gedämpft werden können.
2 zeigt eine Abwandlung eines Lastzylinders, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann.
3 zeigt eine zweite Abwandlung eines Lastzylinders, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann.
4 zeigt eine dritte Abwandlung eines Lastzylinders, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann.
5 zeigt einen Lastbalken gemäß der vorliegenden Erfindung, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, wobei durch diese Einrichtung die Schwingungen bei einem Spaltwalzenaufbau verhindert oder gedämpft werden können.
6 zeigt einen zweiten Lastbalken gemäß der vorliegenden Erfindung, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann.
7 zeigt einen dritten Lastbalken gemäß der vorliegenden Erfindung, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann.
8 zeigt die Berechnungen der Steifigkeit eines in 1 gezeigten Lastzylinders, wobei diese Darstellung ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
9 zeigt die Berechnungen der Steifigkeit eines in 2 gezeigten Lastzylinders, wobei diese Darstellung ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
10 zeigt die Berechnungen der Steifigkeit eines in 3 gezeigten Lastzylinders, wobei diese Darstellung ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
1 zeigt einen Lastzylinder, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann. Der Lastzylinder weißt einen Zylinder 11 auf, in dem zwei axial bewegliche Kolben 12 und 13 eingepasst sind, deren Kolbenstangen 14 und 15 unterschiedliche Durchmesser D₁, D₂ haben, die kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 11 sind. Somit sind in dem Inneren des Zylinders 11 drei separate Druckräume 16, 18 und 20 ausgebildet. Die erste Kolbenstange 14, die mit dem ersten Kolben 12 verbunden ist, tritt durch die erste Endwand 11a des Zylinders 11 und die zweite Kolbenstange 15, die mit dem zweiten Kolben 13 verbunden ist, tritt durch die zweite Endwand 11b des Zylinders 11. Zwischen dem ersten Kolben 12 und dem zweiten Kolben 13 ist ein erster Druckraum 16 ausgebildet, in den ein erster Druckmediumkanal 17 tritt, der in der ersten Kolbenstange 14 und in dem ersten Kolben 12 ausgebildet ist. In dem Raum zwischen der Außenseite der ersten Kolbenstange 14, der Innenseite des Zylinders 11, des ersten Kolbens 12 und der ersten Endwand 11a des Zylinders 11 ist ein zweiter Druckraum 18 ausgebildet, in den ein zweiter Druckmediumkanal 19 tritt, der in der ersten Endwand 11a des Zylinders 11 ausgebildet ist. In dem Raum zwischen der Außenseite der zweiten Kolbenstange 15, der Innenseite des Zylinders 11, des zweiten Kolben 13 und der zweiten Endwand 11b des Zylinders 11 ist ein dritter Druckraum 20 ausgebildet, in den ein dritter Druckmediumkanal 21 tritt, der in der zweiten Endwand 11b des Zylinder 11 ausgebildet ist. Der Durchmesser D₁ der ersten Kolbenstange 14 ist größer als der Durchmesser D₂ der zweiten Kolbenstange 15.
Bei dem in 1 gezeigten Lastzylinder, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, werden die Kolben 12 und 13 und die Kolbenstangen 14 und 15, die mit ihnen verbunden sind, ortsfest gehalten, und der Zylinder 11 wird in einer schwingenden Weise mittels eines in den zweiten Druckraum 18 und den dritten Druckraum 20 zugeführten Druckmediums verschoben. Der Druck p_a im ersten Druckraum 16 und das Volumen V_a des ersten Druckraum 16 werden im Betriebszustand unveränderlich gehalten. Die Schwingungsbewegung wird erzeugt, indem die Volumina V_b und V_c des zweiten Druckraumes 18 und des dritten Druckraumes 20 verändert werden, jedoch ihre Drücke p_b und p_c, die eine unterschiedliche Größe haben, unveränderlich gehalten werden. Die Längen des ersten Druckraumes 16, des zweiten Druckraumes 18 und des dritten Druckraumes 20 sind mit dem Bezugszeichen a, b, c bezeichnet.
In 1 ist ebenfalls eine gleichartige Abbildung gezeigt, die das Zusammendrücken des Druckmediums in den Druckräumen 16, 18 und 20 in dem Zylinder zeigt. Dabei sind die Elastizitätskonstanten mit den Bezugszeichen k_a, k_b und k_c bezeichnet.
2 zeigt eine Abwandlung eines Lastzylinders, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann. Der Lastzylinder weist einen Zylinder 11 auf, in dem zwei Kolben 12 und 13 ebenfalls eingepasst sind. Der erste Kolben 12 ist an einer Kolbenstange 15 angebracht und der zweite Kolben 13 bewegt sich aufgrund der Wirkung eines Druckmediums an einem dünneren Abschnitt 15a der Kolbenstange 15 innerhalb des Zylinders 11. Die Kolbenstange 15 tritt durch die zweite Endwand 11b des Zylinder 11. Des weiteren ist eine Stützarm 14 an der ersten Endwand 11a des Zylinders 11 angebracht. In dem durch den ersten Zylinder 12, durch die erste Endwand 11a des Zylinder 11 und durch die Wand des Zylinders 11 definierten Raum ist ein erster Druckraum 16 ausgebildet, in den ein erster Druckmediumkanal 17 tritt, der in der ersten Endwand 11a des Zylinders 11 ausgebildet ist. Andererseits ist in dem durch den ersten Zylinder 12, durch den zweiten Zylinder 13, durch die Außenseite der Kolbenstange 15 und durch die Innenseite des Zylinder 11 definierten Raum ein zweiter Druckraum 18 ausgebildet, in den ein zweiter Druckmediumkanal 19 tritt, der in der Kolbenstange 15 ausgebildet ist. Des weiteren ist in dem durch den zweiten Kolben 13, durch die zweite Endwand 11b des Zylinders, durch die Außenseite der Kolbenstange 15 und die Innenseite des Zylinders 11 definierten Raum ein dritter Druckraum 20 ausgebildet, in den ein dritter Druckmediumkanal 21 tritt, der in der zweiten Endwand 11b des Zylinders ausgebildet ist.
Bei dem in 2 gezeigten Lastzylinder, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, werden der erste Kolben 12 und die verbundene Kolbenstange 15 ortsfest gehalten, und der zweite Kolben 13 wird in einer schwingenden Weise mittels eines in den zweiten Druckraum 18 und den dritten Druckraum 20 zugeführten Druckmediums verschoben. Der Druck p_a in dem ersten Druckraum 16 und das Volumen V_a des ersten Druckraumes 16 werden im Laufbetrieb unveränderlich gehalten. Die Schwingungsbewegung wird erzeugt, indem die Volumina V_b und V_c des zweiten Druckraumes 18 und des dritten Druckraumes 20 verändert werden, jedoch deren Drücke p_b und p_c, die unterschiedlich hoch sind, unveränderlich gehalten werden. Die Längen des ersten Druckraumes 16, des zweiten Druckraumes 18 und des dritten Druckraumes 20 sind, wenn der zweiten Kolben 13 sich in der Position I befindet, mit den Bezugszeichen a, b₁ und c₁ bezeichnet, und wenn der zweite Kolben sich in der Position II befindet sind die Längen mit den Bezugszeichen a, b₂ und c₂ bezeichnet.
3 zeigt eine zweite Abwandlung eines Lastzylinders, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Zylinder 11 und 31 eingepasst, von denen der eine in dem anderen sitzt. Der Innenzylinder 11 hat einen ähnlichen Aufbau wie der in 1 gezeigte Zylinder und gleichzeitig wirkt der Innenzylinder als ein Kolben in dem Außenzylinder 31. Die erste Kolbenstange 14 ist an der ersten Endwand 31a des Außenzylinders 31 angebracht, wobei in diesem Fall die Kolbenstange 14 und daher auch der erste Kolben 12 in bezug auf den Außenzylinder 31 ortsfest sind. Die zweite Kolbenstange 15 tritt durch die zweite Endwand 31b des Außenzylinders 31. In den Endabschnitten des Außenzylinders 31 befinden sich Druckräume 22 und 24, die durch den ersten Zylinder 11, durch die Außenseiten der Kolbenstangen 14 und 15 und durch die Innenseiten des Außenzylinders 31 definiert sind, wobei in die Druckräume 22 und 24 Druckmediumkanäle 23 und 25 treten, die in den Endwänden 31a und 31b des Außenzylinders ausgebildet sind.
Bei dem in 3 gezeigten Lastzylinder, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, sind der erste Kolben 12 und die verbundene Kolbenstange 14 in Bezug auf den Außenzylinder 31 an Ort und Stelle verbunden. Der zweite Kolben 13 und die verbundene zweite Kolbenstange 15 werden ebenfalls ortsfest gehalten. Im Gegensatz dazu wird der Innenzylinder 11 in einer schwingenden Weise mittels eines in einem zweiten Druckraum 18, einen dritten Druckraum 20, einen vierten Druckraum 22 und einen fünften Druckraum 24 zugeführten Druckmediums verschoben.
Der Druck p_a in dem ersten Druckraum 16 und das Volumen V_a des ersten Druckraumes 16 werden im Laufbetrieb unveränderlich gehalten. Die Schwingungsbewegung wird erzeugt, indem die Volumina V_b, V_c, V_d und V_e des zweiten Druckraumes 18, des dritten Druckraumes 20, des vierten Druckraumes 22 und des fünften Druckraumes 24 verändert werden, jedoch die Drücke p_b, p_d, p_d und p_e in diesen Räumen, die unterschiedlich hoch sind, unveränderlich gehalten werden. Die Längen des ersten Druckraumes 16, des zweiten Druckraumes 18, des dritten Druckraumes 20, des vierten Druckraumes 22 und des fünften Druckraumes 24 sind mit den Bezugszeichen a, b, c, d bzw. e bezeichnet.
Das in 3 gezeigte alternative Ausführungsbeispiel ermöglicht große Unterschiede in Bezug auf die Steifigkeit in Extrempositionen auf Grund des zweiten ortsfesten Kolbens 12 einerseits und auf Grund des beweglichen Innenzylinders 11 anderseits.
4 zeigt eine dritte Abwandlung eines Lastzylinders, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann. Der Lastzylinder weist einen Zylinder 40 auf, der in zwei Druckkammern 41 und 42 geteilt ist. In jeder Druckkammer 41 und 42 sind Kolben 43 und 44 eingepasst, die an Kolbenstangen 45 und 46 angebracht sind. Die Kolbenstangen 45 und 46 treten durch die Endwende 40a und 40b des Zylinders 40. Der erste Kolben 43 teilt die erste Druckkammer 41 in einen Druckraum 41a mit einem Lastdruck und in einen Druckraum 41b einer Gegendruckseite. Der zweite Kolben 44 teilt die zweite Druckkammer 42 in einen Druckraum 42a mit einem Steifigkeitseinstelldruck und in einen Expansionsraum 42b. Des weiteren sitzt in dem Expansionsraum 42b ein Teil, wie beispielsweise ein Konus oder Kegel 47, wobei dieses Teil aus einem Material hergestellt worden ist, das sich elastisch verhält, wie beispielsweise Gummi, ein Polymer oder ein entsprechendes Material, und wobei dieses Teil ermöglicht, dass ein Abschnitt des Expansionsraumes 42b im Leerlaufzustand des Lastzylinders frei bleibt. Das Endstück des Konus 47 liegt an der Vorderwand der zweiten Druckkammer 42 an und der Boden des Konus 47 liegt an dem zweiten Kolben 44 an. Der Druckraum 42b, der den Konus 47 umgibt, steht unter Unterdruck oder ist mit einem Gas gefüllt, das eine Verformung des Konus 47 ermöglicht.
Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Steifigkeit des Lastzylinders mittels des Konus 47 eingestellt. Wenn der Konus 47 mittels eines in den Druckraum 42a mit Steifigkeitseinstelldruck getretenen Druckmediums eingestellt wird, kann die Steifigkeit des Lastzylinders erhöht werden und umgekehrt. Mittels der Gestaltung des Konus 47 ist es möglich, die gegenseitige Abhängigkeit der Steifigkeit und des Gegendruckes zu beeinflussen. Da Polymere im wesentlichen nicht zusammendrückbar sind, werden sie sehr steif, wenn sie den für sie vorgesehenen Raum vollständig ausfüllen. Wenn der Druckraum 42a, das Druckmedium, die Drosseln, die Ventile, die Schläuche, der Druckspeicher und dergleichen als konstruktive Lösungen in einer geeigneten Weise gewählt sind, kann der Einstellbereich der Steifigkeit des Zylinders weiter gestaltet werden. Wenn der Konus 47 zusammengedrückt wird und natürlich auch umgekehrt, muss der erste Kolben 42 und die an diesem angebrachte erste Kolbenstange 45 in einer entsprechenden Weise sich bewegen, damit der Abstand zwischen dem Befestigungsstellen 48 und 49 der Kolbenstangen 45 und 46 unveränderlich bleiben soll. Dies findet automatisch statt, da der Lastdruck in der Kammer 41a, der unveränderlich bleibt, den ersten Kolben 43 und außerdem ebenfalls die erste Kolbenstange 45 in der gleichen Richtung nach außen drückt, wenn sich die zweite Kolbenstange 46 nach innen bewegt.
Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel kann als eine Alternative ein kleines Auslassloch 50 in dem Druckraum 42 gestaltet werden, wobei in diesem Fall komprimierbares Gas nicht verbleibt und die Erhöhung der Steifigkeit verschlechtert. Ein aus einem elastischen Material hergestelltes Teil 47 kann alternativ ebenfalls in dem Raum 42a eingepasst werden, wobei in diesem Fall der Druckraum 42b als ein Druckraum für einen Steifigkeitseinstelldruck wirkt. Anstelle eines aus einem Material mit einem elastischen Verhalten hergestellten Teiles 47 ist es ebenfalls möglich, beispielsweise eine Spiralfeder oder eine konische Schraubenfeder oder eine Federgruppe anzuwenden.
5a zeigt einen Lastbalken gemäss der vorliegenden Erfindung, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, wobei durch den Balken die Schwingungen bei einem Spaltwalzenaufbau verhindert oder gedämpft werden können. 5b zeigt eine Querschnittsansicht des Lastbalkens 60. Der Lastbalken 60, der die untere Walze 61 des Spaltwalzenaufbaus stützt, ist an einem seiner Enden mittels einer Gelenkverbindung 64 an dem Bodenaufbau angebracht und an seinem entgegengesetzten Ende durch das Zwischenordnen eines Lastzylinders 65 an dem Bodenaufbau angebracht. Die obere Walze 62 bei dem Spaltwalzenaufbau ist an dem ortsfesten Rahmen 63 angebracht. Mittels des Lastzylinders 65 kann der Spalt N₁ zwischen den Walzen 61 und 62 geöffnet und geschlossen werden. Die Form des Lastbalkens 60 ist vorzugsweise ein auf der Seite liegendes U, wobei in diesem Fall eine Aushöhlung 66 in seinem Inneren ausgebildet ist. In die Aushöhlung 66 ist zumindest eine Zusammenziehvorrichtung 67 und 68 eingepasst, wobei durch diese Einrichtung die Steifigkeit des Lastbalkens 60 verändert werden kann. Ohne eine Zusammenziehvorrichtung 67 und 68 ist der Lastbalken 60 ausserordentlich elastisch, wenn jedoch die Zusammenziehvorrichtung 67 und 68 eingeschaltet worden sind, nähert sich die Steifigkeit der Steifigkeit eines massiven Balkens. Als Zusammenziehvorrichtung 67 und 68 ist es möglich, beispielsweise einen sog. Hydraulikkeil anzuwenden, der bei Bedarf in dem Inneren einer Verkleidung des Balkenaufbaus 60 verborgen werden kann. Wenn die Zusammenziehvorrichtungen 67 und 68 an unterschiedlichen Orten in dem Balken 60 angeordnet werden, kann die Steifigkeit des Balken 60 zwischen verschiedenen einzelnen Werten eingestellt werden. Das Einstellen der Steifigkeit des Lastbalkens 60 kann während des Betriebs ausgeführt werden.
Der in 5 gezeigte Lastbalken 60, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, kann ebenfalls an beiden Enden feststehend an dem Bodenaufbau montiert werden, wobei in diesem Fall die obere Walze 62 in dem Spaltwalzenaufbau an dem Rahmenaufbau mittels einer Gelenkverbindung oder dergleichen derart angebracht werden muss, dass der Spalt geöffnet werden kann, indem die obere Walze 62 von der unteren Walze 61 weggeschoben wird.
5C zeigt einen 5A gezeigten Lastbalken 60, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann, wobei dieser Balken an beiden Enden mittels der Anlenkstellen 64 und 69 an dem Bodenaufbau steif gestützt ist. Anderseits zeigt 5D ein gleichwertiges Kuppeln des in 5C gezeigten Lastbalkens. Das linke Ende des oberen Abschnittes des Balkens besteht aus einer Drehfeder, dessen Elastizitätskonstante unter anderem aus der Elastizität des unteren Abschnittes besteht. Es werden folgende Bezugszeichen bei der gleichwertigen Kupplung verwendet:

K: Elastizitätskonstante der Drehfeder,
E: Elastizitätskoeffizient des Balkens,
I: Axialflächenmoment des Balkens,
L: Länge des Balkens,
m: Masse des Balkens,
k: Elastizitätskonstante einer Translationsfeder.

Hierbei kann angenommen werden, dass das Verhältnis KL/EI = 100 beträgt. Wenn ein Versteifungsstück 68 sich nicht an Ort und Stelle befindet, wird das Verhältnis kL³/EI = 0, da k = 0 ist. In einem derartigen Fall wird der Koeffizient λ_a, der für den Relativwert einer ersten Eigenfrequenz des Balkens erhalten wird, zu λ_a = 1,857. In entsprechender Weise wird, nach dem das Verstärkungsstück 68 an Ort und Stelle eingeklemmt ist, die durch dieses erzeugte Steifigkeit k sehr hoch, und es kann angenommen werden, dass kL³/EI = 1000 wird. In einem derartigen Fall wird der Koeffizient λ_b, der für den Relativwert einer ersten Eigenfrequenz des verstärkten Balkens erhalten wird, zu λ_b = 3,861.
Somit ist die Eigenfrequenz (λ_b) einer ersten Biegeform des Balkens zweimal so hoch wie in dem Fall eines freien Endes (λ_a). Bei diesem Beispiel wird ausschliesslich die Änderung der Steifigkeit des Balkens untersucht, jedoch wird die Wirkung der Randausdrücke bei den Eigenfrequenzen veranschaulicht, wenn ein erheblicher Abschnitt der Steifigkeit des Spaltaufbaus mit seinem Stützaufbau verbunden ist.
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Balkens 60, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann. Die Spaltkraft wird mittels eines Aufbaus erzeugt, bei dem die untere Walze 61 an dem Rahmen der Vorrichtung feststehend angebracht ist und die obere Walze 62 an dem Lastbalken 60 angebracht ist, der an dem Rahmen der Vorrichtung mittels einer Gelenkverbindung 64 gestützt ist. An der entgegengesetzten Seite der Gelenkverbindung 64 in Bezug auf die Walze 62 sind zwei Lastzylinder 71 und 72 zwischen dem Lastbalken 60 und dem Bodenaufbau eingebaut. Die durch die Lastzylinder 71 und 72 erzeugten Kräfte sind mit dem Bezugszeichen F₁ bzw. F₂ bezeichnet. Aufgrund der Kräfte F₁ und F₂ der Lastzylinder 71 und 72 und aufgrund der Kraftresultierenden G, die von der Masse des beweglichen Abschnittes des Aufbaus herrührt, wird eine Spaltkraft F_n erzeugt. Das Moment um den Gelenkpunkt 64 beträgt 0, wobei in diesem Fall die erwünschte Spaltkraft F_n aus der Gleichung F_n = G + F₂·b/c + F₁(a + b)/c erhalten wird.
Aus Gründen der Vereinfachung wird hierbei angenommen, dass der Spalt sich in einer vertikalen Position befindet, wobei in diesem Fall die auf den Spalt einwirkende Schwerkraftkomponente ebenfalls vertikal ist.
Somit kann die erwünschte Spaltkraft mittels unterschiedlicher Paare an Kräften F₁ und F₂ erzeugt werden. Die Wahl der Kräfte hat eine wesentliche Auswirkung auf die Eigenfrequenzen des Aufbaus, wenn die Elastizität des Lastarmes 60 ausreichend gross ist, wenn die Randausdrücke der Stütze variabel sind. Sofern dies erforderlich ist, ist es möglich, nur einen der Lastzylinder 71 und 72 zum Erzeugen der Kraft anzuwenden, oder die Kräfte können ebenfalls so gewählt werden, dass sie zueinander entgegengesetzt sind. Zumindest einer der Lastzylinder 71 und 72 muss unter Hinblick des Öffnens des Spaltes N₁ ein Zylinder mit Dualwirkung sein.
Die Wirkung der Last an den Steifigkeiten hängt im wesentlichen von den Steifigkeiten des Lastarmes 60 und der hydraulischen Zylinder 71 und 72 ab. Die Steifigkeit des Lastarmes 60 kann ebenfalls einstellbar gestaltet werden.
7 zeigt eine Abwandlung es in 6 gezeigten Lastarmes 60, dessen Steifigkeit eingestellt werden kann. In diesem Fall stützt der Lastarm 60, der an dem Rahmenaufbau der Vorrichtung von einem seiner Enden mittels einer Gelenkverbindung 64 gestützt ist, die untere Walze 61 des Spaltwalzenaufbaus. Mittels der zwischen den Lastwalzen 60 und dem Rahmen der Vorrichtung eingebauten Lastzylinder 71 und 72 wird der Spalt N₁ zwischen den Walzen 61 und 62 geöffnet und geschlossen und die Linearlast in dem Spalt N₁ wird eingestellt. Die Zylinder 71 und 72 werden hierbei analog im Vergleich zu dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel gesteuert.
Nachstehend sind für die in den 1 bis 3 gezeigten Zylinder Gleichungen für die Berechnung der Steifigkeit an unterschiedlichen Wirkpositionen abgeleitet. Bei den Berechnungen wird ausschliesslich das Druckmedium in den Druckräumen berücksichtigt. Die Elastizitätsraten der Zylindermäntel und der Kolbenstangen sind vergleichsweise gering im Vergleich zu der Elastizität des Druckmediums und können sie daher im diesen Zusammenhang unberücksichtigt bleiben. Anderseits sollte die Elastizität des Aussensystems der Schläuche und der Inhalte an Druckmedien in den Schläuchen minimal gestaltet werden, indem der Aufbau der Drosseln, Ventile, Schläuche und andere Teile geeignet gewählt wird.
In den Berechnungen sind die nachstehend erläuternden Abkürzungen verwendet worden:

K: = Kompressionskoeffizient (Querkontraktionszahl) des Druckmediums,
F: = Zylinderkraft,
u: = Bewegung des Kolbens
A: = Querschnittsfläche des Kolbens an der Druckseite (Innenquerschnittsfläche des Zylinders),
α·A, s·α·A,: = Fläche des Kolbens an der Gegendruckseite,
a: = Länge des Druckraums an der Druckseite,
b, c: = Längen der Druckräume an der Gegendruckseite,
b₁, c₁, b₂, c₂: = Längen der Druckräume an der Gegendruckseite bei den Positionen I und II (siehe 2),
l: = Gesamtlänge der Druckräume,
k_a, k_b, k_c: = Komponentenelastizitätskonstanten der Druckmedien in Druckräumen,
k_s: = Gesamtelastizitätskonstante des Zylinders,
r: = Verhältnis der Gesamtelastizitätskonstanten an Extrempositionen des Kolbens,
γρ: = Bezeichnungen der Abkürzungen,
p_a, p_b, p_c: = Drücke in den unterschiedlichen Druckräumen (siehe 1),
V_a, V_b; V_c: = Volumina der Druckräume (siehe 1),
ΔV_b, ΔV_c: = Volumenänderungen in den Gegendruckräumen (siehe 1),
p₁, p₂: = Drücke an der Gegendruckseite (siehe 2),
pv₁, pv₂: = Drücke in den Druckräumen an der Gegendruckseite (siehe 2),
Δp: = Druckdifferenz der Gegendruckräume (siehe 2).

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgten die nachstehend erörterten Berechnungen.
Verbindung zwischen der Zylinderkraft und den Drücken:

F = A·(pa – s·αpc)
F = A·(pa – αpc), so dass p_b = s·p_c.

Änderung des Volumens:
V_a ist in der Betriebssituation unveränderlich. ΔVb = –α·u·A ΔVb = +α·u·s·Aso dass ΔV_b = –s·ΔV_b
Steifigkeit:

l = a + b + c
γ = a/l
ρ = b/l
l – ρ – γ = c/l
ka = K·A/a
kb = α·K·A/b
kc = s·α·K·A/c

Somit beträgt die Gesamtsteifigkeit:
Das Steifigkeitsverhältnis r an den Positionen ρ = 0 und ρ = 1 – γ beträgt
Der obere Grenzwert des Verhältnisses der Steifigkeit beträgt s, wenn γ → 1.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgten die nachstehend erörterten Berechnungen:
Verbindung zwischen der Zylinderkraft und den Drücken:
An der Position I:

pv2 = pv1 + Δp1 (pv2 > pv1)
F1 = A·(p1 – αpv1 – β·Δp1)

An der Position II:

pv2 = pv1 – Δp2 (pv2 < pv1)
F2 = A·(p2 – αpv1 + β·Δp1)

Es ist erforderlich, dass F₁ = F₂ = F und es wird angenommen, dass Δp₁ = Δp₂ = Δp. p1 – p2 = 2·β·Δp (Druckschwankung an der Druckseite)
Steifigkeit:

l = a + b1 + c1 = a + b2 + c2 .. b1 + c2 = b2 + c2
es wird gewählt b1 = c2 und b2 = c1
a = γ·l
bl = c2 = ρ·l
b2 = c1 = (l – γ – ρ)·l

An der Position I:
An der Position II:
Somit beträgt das Steifigkeitsverhältnis:
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgten die nachstehend erörterten Berechnungen:
Verbindung zwischen der Zylinderkraft und Drücken:

F = A·(pa – αpc)
α·(pc – pb) + β·(pd – pe) = 0;Ausdruck des Gleichgewichtes des Innenzylinders

Die Schwingung des Innenzylinders wird mittels der Änderung der Voluminate unterschiedlichen Kammern gesteuert.
Steifigkeit:

l = a + b + c + d + e
x = minimaler Abstand zwischen den Beweglichen Teilen
a = γ·l; γ = 2·/l...1 – 4·x/l
b = e = ρ·l; ρ = x/l x/l + 1_i/l
c = d = l_i + 2·x – b
l_i = l·(1 – γ)/2 – 2·x; Länge des Schwingungshubs des Innenzylinders
l_s = l·(1 + γ)/2; Länge des Innenzylinders
l_v = l·(1 – γ)/2; Länge der feststehenden Kolbenstange
l_a = γ·l·x; Öffnungslänge des Zylinders (Gesamthub)
k_a = K·A/a; k_b = K·α·A/b; k_c = K·α·A/c; k_d = K·β·A/d k_e = K·β·A/e

Somit beträgt die Gesamtsteifigkeit des Zylinders:
Die Grenzwert betragen:
k_s → k_a + k_b + k_d + k_e; wenn c → 0
k_s → k_a + k_c; wenn b → 0; oder wenn d → 0; oder wenn e → 0
Da die Gesamtsteifigkeit finite Grenzwerte in Bezug auf b, c, d und e hat, ist es in der Praxis möglich, diese annähernd in der geschlossenen Position anzuwenden.
Bei den Beispielen der 8 bis 10 sind Berechnungen der Steifigkeit in Bezug auf die Lastzylinder angegeben, die in der Praxis ausgeführt werden können. Die Parameter α, β und s sind so gewählt worden, dass sie an einer Extremstelle feststehend sind, damit ein maximal mögliches Steifigkeitsverhältnis erzielt werden kann.
8 zeigt Berechnungen auf der Grundlage des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels. Es ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass ein Zylinder mit einer Steifigkeit, die so hoch wie möglich ist, mit einem niedrigen Wert von γ erzielt worden ist, der jedoch das Steifigkeitsverhältnis r verringert. Das höchste Steifigkeitsverhältnis r ≈ 1,54 wird durch den Wert γ = 0,78 vorgesehen, mit dem die Amplitude der Schwingungsbewegung des Kolbens minimal ist. Höhere Steifigkeitswerte als diese werden erzielt, wenn der Kolben näher zu dem Ende des Zylinders angeordnet werden kann. Ein theoretischer oberer Grenzwert ist s.
9 zeigt die Berechnungen auf der Grundlage des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels. Das höchste Steifigkeitsverhältnis r ≈ 4,39 wird durch die Werte γ = 0,36 und ρ = 0,59 erhalten. In einem derartigen Fall schwankt die Steifigkeit zwischen den Grenzwerten 4,05 und 17,78 [KA/l].
10 zeigt Berechnungen auf der Grundlage des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Dieses alternative Ausführungsbeispiel sieht eine gleichmässige Veränderung der Steifigkeit vor, wie beispielsweise die in 8 gezeigte Alternative, jedoch ist die Steifigkeit höher und es ist eine höhere Variation der Steifigkeit möglich.
Im Vergleich zu der 9 gezeigten Alternative sieht die in 10 gezeigte Alternative eine Steifigkeit in der gleichen Grössenordnung vor. Im Gegensatz dazu verbleibt das Steifigkeitsverhältnis geringfügig geringer bei diesem Aufbau. Mittels der Veränderung der Durchmesser der Kolbenstangen ist es wahrscheinlich, dass ebenfalls in Bezug auf das Steifigkeitsverhältnis ein besserer Wert erzielt wird.
Die Unterschiede der Steifigkeit sind bei der in 10 gezeigten alternativ immer noch höher und ausserdem ist dies bei den in den 8 und 9 gezeigten Alternativen der Fall, wenn der Innenzylinder näher bei einem extremen Grenzwert laufen kann. Bei den Kurvengruppen ist der Grenzwert 0,05 mal die Länge des Gesamtfluidraumes in den Zylinder angewendet worden.
Beigefügt sind Patentansprüche angegeben, wobei die Einzelheiten der Erfindung Varianten innerhalb des Umfangs der in den Ansprüchen definierten erfindungsgemässen Idee zeigen und Unterschiede zu den vorstehend dargelegten Erörterungen lediglich beispielartiger Natur sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verändern der Eigenfrequenz bei einem Spaltwalzenaufbau einer Papier- oder Kartonmaschine in einer derartigen Weise, dass die Steifigkeit von einem oder mehreren Lastelementen wie zum Beispiel ein Lastzylinder oder ein Lastbalken bei dem Spaltwalzenaufbau verändert wird. Der erfindungsgemässe Lastzylinder mit einer einstellbaren Steifigkeit weist einen Zylinder 11 auf, in den zwei Kolben 12, 13 eingepasst sind. Die Kolben 12, 13 sind jeweils an einer Kolbenstange 14, 15 von innen angebracht, wobei die Kolbenstangen durch die Endwände 11a, 11b des Zylinders 11 treten. Somit ist in dem Zylinder 11 zwischen den Kolben 12, 13 ein Arbeitsdruckraum 16 ausgebildet und an den entgegengesetzten Seiten der Kolben 12, 13 sind Gegendruckräume 18, 20 ausgebildet. Der Druck in dem Arbeitsdruckraum 16 und das Volumen des Arbeitsdruckraumes 16 werden unveränderlich gehalten und die Volumina der Gegendruckräume 18, 20 werden verändert, wobei in diesem Zusammenhang der Zylinder 11 sich an den Kolbenstangen 14, 15 bewegt und die Steifigkeit des Lastzylinders verändert werden kann.

Claims

Verfahren zum Verändern der Eigenfrequenz eines Spaltwalzenaufbaus in einer Papier- oder Kartonmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenfrequenz des Spaltwalzenaufbaus verändert wird, indem die Steifigkeit zumindest eines Lastelementes (11, 31, 41, 42; 60) des Spaltwalzenaufbaus in Abschnitten entlang der Erstreckungsrichtung des Lastelementes (11, 31, 41, 42; 60) verändert wird durch – Ändern des Ortes zumindest eines von mehreren entlang der Längsrichtung des Lastelementes (11, 31, 41, 42) versetzbaren Kraftangriffspunkten (F) oder – Ändern der Größe der Einwirkkraft (F1, F2) zumindest eines von mehreren Kraftangriffspunkten (71, 72) am Lastelement (60), wobei der Spaltbetrieb des Spaltwalzenaufbaus dabei unbeeinflusst bleibt.
Lastzylinder für einen Spaltwalzenaufbau in einer Papier- oder Kartonmaschine mit zumindest einem Zylinder (11, 31, 40), in dem ein eigentlicher Arbeitsdruckraum (16, 41a) von zumindest zwei weiteren Druckräumen (18, 20, 22, 24, 42a, 42b) durch axial versetzbare Kolben (12, 13, 43, 44) getrennt ist, und die Druckräume (16, 18, 20, 22, 24, 41a, 42a, 42b) zum abschnittsweisen Verändern der Steifigkeit des Lastzylinders durch ein jeweiliges geeignetes Druckmedium beaufschlagbar sind.
Lastzylinder gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine erste Endwand (11a) des Zylinders (11) eine erste Kolbenstange (14) tritt, an dessen inneren Ende ein erster Kolben (12) befestigt ist, wobei der Kolben (12) in dem Innenraum des Zylinders (11) angeordnet ist, und durch die zweite Endwand (11b) des Zylinders (11) eine zweite Kolbenstange (15) tritt, an dessen inneren Ende ein zweiter Kolben (13) befestigt ist, wobei der Kolben in dem Innenraum des Zylinders (11) angeordnet ist, wobei in diesem Zusammenhang – in dem durch den ersten Kolben (12) und dem zweiten Kolben (13) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definierten Raum der Arbeitsdruckraum (16) ausgebildet ist, – in dem durch die Außenseite der ersten Kolbenstange (14), durch den ersten Kolben (12) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definierten Raum der zweite Druckraum (18) ausgebildet ist und – in dem durch die Außenseite der zweiten Kolbenstange (15) durch den zweiten Kolben (13) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definierten Raum der dritte Druckraum (20) ausgebildet ist, wobei in diesem Zusammenhang der Lastdruck des Lastzylinders mittels der Veränderungen des Volumens des Arbeitsdruckraumes (16) eingestellt wird und die statische Steifigkeit des Lastzylinders eingestellt wird, indem der Kolben (11) in einer schwingenden Weise an den Kolbenstangen (14,15) bewegt werden, die ortsfest verbleiben, wobei dies mittels der Änderungen der Volumina des zweiten Druckraumes (18) und des dritten Druckraumes (20) geschieht.
Lastzylinder gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser (D₁, D₂) der ersten Kolbenstange (14) und der zweiten Kolbenstange (15) unterschiedliche Größen haben.
Lastzylinder gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Endwand (11a) des Zylinders (11) ein Stützarm (14) angebracht ist und durch eine zweite Endwand (11b) des Zylinders (11) eine Kolbenstange (15) tritt, wobei an dem inneren Ende der Kolbenstange (15) ein erster Kolben (12) angebracht ist, der im Inneren des Zylinders (11) angeordnet ist, und wobei an einem dünneren Abschnitt (15a) der Kolbenstange (15) ein im Inneren des Zylinders (12) angeordneter zweiter Kolben (13) eingepasst ist, wobei dieser Kolben sich in der axialen Richtung des Zylinders (11) an dem dünneren Abschnitt (15a) der Kolbenstange (15) bewegt, wobei in diesem Zusammenhang – der Arbeitsdruckraum (16) in dem Raum ausgebildet ist, der durch den ersten Kolben (12) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definiert ist, – der zweite Druckraum (18) in dem Raum ausgebildet ist der durch die Außenseite der Kolbenstange (15), durch den ersten Kolben (12) und den zweiten Kolben (13) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definiert ist, und – der dritte Druckraum (20) in dem Raum ausgebildet ist, der durch die Außenseite der Kolbenstange (15), durch den zweiten Kolben (13) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definiert ist, wobei in diesem Zusammenhang der Lastdruck des Lastzylinders mittels der Volumenänderungen in dem Arbeitsdruckraum (16) eingestellt wird und die statische Steifigkeit des Lastzylinders eingestellt wird, indem der zweite Kolben (13) in einer schwingenden Weise zwischen seinen Extrempositionen an dem dünneren Abschnitt (15a) der ortsfesten Kolbenstange (15) und mittels der Volumenänderungen des zweiten Druckraumes (18) und des dritten Druckraumes (20) verschoben wird (siehe 2).
Lastzylinder gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine erste Endwand (11a) des ersten Zylinders (11) eine erste Kolbenstange (14) tritt, wobei an dem inneren Ende der Kolbenstange ein erster Kolben (12) angebracht ist, der im Inneren des Zylinders (11) angeordnet ist, und wobei durch die zweite Endwand (11b) des Zylinders (11) eine zweite Kolbenstange (15) tritt, an deren inneren Ende ein in dem Zylinder (11) angeordneter zweiter Kolben (13) angebracht ist, wobei in diesem Zusammenhang – der Arbeitsdruckraum (16) in dem Raum ausgebildet ist, der durch den ersten Kolben (12) und den zweiten Kolben (13) und die Innenseite des Zylinders (11) definiert ist, – der zweite Druckraum (18) in dem Raum ausgebildet ist, der durch die Außenseite der ersten Kolbenstange (14), durch den ersten Kolben (12) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definiert ist, und – der dritte Druckraum (20) in dem Raum ausgebildet ist, der durch die Außenseite der zweiten Kolbenstange (15), durch den zweiten Kolben (13) und durch die Innenseite des Zylinders (11) definiert ist, und der Lastzylinder des weiteren folgendes aufweist: einen zweiten Zylinder (31), der an der Außenseite des ersten Zylinders (11) eingepasst ist, wobei die erste Kolbenstange (14) an der ersten Endwand (31a) des Zylinders (31) angebracht ist, und die zweite Kolbenstange (15) durch die zweite Endwand (31b) des Zylinders (31) tritt, wobei in diesem Zusammenhang – ein vierter Druckraum (22) in dem Raum zwischen dem ersten Ende (11a) des ersten Zylinders (11), der Außenseite der ersten Kolbenstange (14) und der Innenseite des zweiten Zylinders (31) ausgebildet ist, und – ein fünfter Druckraum (24) in dem Raum zwischen dem zweiten Ende (11b) des ersten Zylinders (11), der Außenseite der zweiten Kolbenstange (15) und der Innenseite des zweiten Zylinders (31) ausgebildet wird, wobei in diesem Zusammenhang der Lastdruck des Lastzylinders mittels der Volumenänderungen in dem Arbeitsdruckraum (16) eingestellt ist und die statische Steifigkeit des Lastzylinders durch ein Verschieben des ersten Zylinders (11) in einer schwingenden Weise an den ortsfesten Kolbenstangen (14, 15) mittels der Veränderungen der Volumen des zweiten Druckraumes (18), des dritten Druckraumes (20), des vierten Druckraumes (22) und des fünften Druckraumes (24) eingestellt wird.
Lastzylinder gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser (D₁, D₂) der ersten Kolbenstange (14) und der zweiten Kolbenstange (15) unterschiedliche Größen haben.
Lastzylinder gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (40) mit zwei separaten Druckräumen (41, 42) versehen ist, wobei eine erste Kolbenstange (45) durch eine erste Endwand (40a) des Zylinders (40) tritt, wobei an dem inneren Ende der Kolbenstange (45) ein erster Kolben (43) angebracht ist, der in dem Arbeitsdruckraum (41) in dem Inneren des Zylinders (40) angeordnet ist, und wobei eine zweite Kolbenstange (46) durch die zweite Endwand (40b) des Zylinders (40) tritt, wobei an dem inneren Ende der Kolbenstange (46) ein zweiter Kolben (44) angebracht ist, der in dem zweiten Druckraum (42) innerhalb des Zylinders (11) angeordnet ist, wobei in diesem Zusammenhang – der erste Kolben (43) den ersten Druckraum (41) in einen Lastdruckraum (41a) und in einen Gegendruckraum (41b) teilt, der zwischen der Außenseite der ersten Kolbenstange (45) und der Innenseite des Zylinders (40) angeordnet ist, und – der zweite Kolben (44) den zweiten Druckraum (42) in einen Steifigkeitseinstelldruckraum (42a), der zwischen der Außenseite der zweiten Kolbenstange (45) und der Innenseite des Zylinders (40) angeordnet ist, und in einen Expansionsraum (42b) teilt, in dem ein elastisches Teil (47) eingepasst ist, das ein Teil des freien Raumes in den Expansionsraum (42) im Leerlaufzustand des Lastzylinders ausfüllt, wobei in diesem Zusammenhang der Lastdruck des Lastzylinders mittels der Volumenänderungen des Lastdruckraumes (41a) in dem Arbeitsdruckraum (41) eingestellt wird und die statische Steifigkeit des Lastzylinders mittels der Kompression des elastischen Stückes (47) eingestellt wird.
Lastbalken in einem Spaltwalzenaufbau in einer Papier- oder Kartonmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastbalken im Wesentlichen die Form eines auf der Seite liegenden Buchstaben U aufweist, wobei im Hohlraum (66) zwischen den beiden Schenkeln des U zumindest eine zuschaltbare Versteifungseinrichtung (67, 68) so sitzt, dass die Steifigkeit des Lastbalkens einstellbar ist (siehe 5).
Spaltwalzenaufbau in einer Papier- oder Kartonmaschine mit zwei Walzen (61, 62), die einen Spalt (N₁) miteinander bilden, wobei von den Walzen eine Walze (61, 62) an dem Rahmenaufbau der Vorrichtung steif angebracht ist und die andere Walze (61, 62) zur steif angebrachten Walze hin mittels eines im wesentlichen horizontalen Lastbalkens (60) belastbar ist, der an dem Rahmenaufbau der Vorrichtung mittels einer Gelenkverbindung (64) gestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lastzylinder (71, 72) beabstandet entlang der Erstreckungsrichtung des Lastbalkens (60) krafteinbringbar so angeordnet sind, dass die Steifigkeit des Lastbalkens (60) abschnittsweise und die Linearlast in dem Spalt (N₁) mittels der Lastzylinder (71, 72) einstellbar ist (siehe die 6 bis 7).