CH672082A5

CH672082A5 -

Info

Publication number: CH672082A5
Application number: CH2689/88A
Authority: CH
Inventors: Guenther Alich
Original assignee: Guenther Alich
Priority date: 1988-07-16
Filing date: 1988-07-16
Publication date: 1989-10-31
Also published as: DE58907933D1; US5022318A; EP0351507B1; EP0351507A2; EP0351507A3

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Walzenspalteinstellvorrichtung eines Walzengerüstes mit auf den Walzenzapfen gelagerten gegeneinander wirkenden Walzenstell- und Stützelementen, deren Stell- und Stützkräfte auf jeder Walzenseite mit Hilfe von mitéinander korrespondierenden beidseits an den gegenüberliegenden Zapfenlagerhälften geführten und abgestützten Stellelementen mit zugehörigen Stellager-Halbschalen einerseits und Stützelementen mit deren Stützlager-Halbschalen andererseits in einer identischen zu den Achsen der Walzen rechtwinkligen Ebene wirken.

Verfahren zur Lösung jener Aufgabe — wie sie sich beispielsweise beim Betrieb einer Folien-Beschichtungsmaschi-ne zur Verarbeitung nicht-reaktiver Stoffe, wie Lacke u.dgl. stellt — sind aus der EP-A2-0242 783 bekannt.

Eine nach Massgabe jener Vorschläge ausgebildete autonome Walzenspalt-Einstellvorrichtung eliminiert den bei konventionellen Maschinen die Walzenspaltgenauigkeit beeinträchtigenden Radialschlag der Laststützlager-Innenringe-

Infolge einer gewissen Hebelwirkung der im Kraft- und 5 Formschluss-Verbund auf die Walzenzapfen wirkenden Stell- und Stützelemente kann dabei u. U. ein Walzenbiegemoment erzeugt werden, das die Walzenspalt-Parallelität nachteilig beeinflusst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung zur Walzenspaltein-lo Stellung eines Walzenpaares mit Hilfe von Stell- und Stützelementen ist es, Walzenbiegemomente zu vermeiden.

Das Prinzip der Erfindung wird anhand von Zeichnungen schematisch und detailliert beschrieben, wobei sich die Darstellungen und Erläuterungen (mit Ausnahme von 15 Fig. 3) jeweils auf eines der beidseitig nahezu identisch ausgeführten Walzenenden beschränkt.

Es stellen dar

Fig. 1 ein konventionelles Verfahren zur Dosierwalzenspalt-Einstellung eines Auftragswerkes;

20 Fig. 2 einen kraft- und formschlüssigen Walzenverbund mittels autonom gelagerter Stell- und Stützelemente gem. EP-A2-242783;

Fig. 3 ein Schema der Walzenachsen-Biegelinien bei einer Geräteanordnung gemäss Fig. 2;

25 Fig. 4 eine Anordnung und das Prinzip einer biegemo-mentfreien Walzen-Stell/Stützeinheit;

Fig. 4a eine Schnitt-Seitenansicht j — j der Anordnung gemäss Fig. 4 mit Darstellung der gemeinsamen Symmetrie-und Stell/Stützachsen y—y und s—s;

30 Fig. 5 ein detailliertes Ausführungsbeispiel einer Kom-pakt-Stell/Stütz-Einheit;

Fig. 5a eine Schnitt-Seitenansicht k der Stell/Stützeinheit n.Fig. 5;

Fig. 6 eine Variante eines Stützelement-Details mit einer 35 Kraftmessdose;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Walzenspalt-Regelkreises mit Hilfe von drei alternativen Istwertgebern.

In einem gemäss Fig. 1 mit einer Dosierwalze 101, einer Auftragswalze 102 sowie einer Schicht-Übertragungswalze 40 103 ausgestatteten Auftragswerk einer Folienbeschichtungs-anlage wird der Beschichtungsstoff aus einer sich über die Ballen- bzw. Beschichtungsbreite der Anlage erstreckenden Speisewanne 105 an den Dosierwalzenspalt herangetragen und über das Walzensystem kontinuierlich zur Folie trans-45 portiert.

Der für die Schichtdicke massgebende Walzenspalt oberhalb der Speisewanne 105 wird dabei mit Hilfe der am Ständerrahmen 107 mit dem Stehlager 107' fixierten Auftragswalze 102 und der auf einem Last-Stützlager 108 am Ständer so 107 frei beweglich geführten Dosierwalze 101 gebildet. Die Grösse des Walzenspaltes bzw. die Dicke des zur Folie transportierten mehr oder minder konsistenten Stoffes lässt sich mit Hilfe einer am Lagerschlitten 109 angelenkten Schraubenspindel 110 und einer am Ständer 107 montierten, aus 55 Mutter 111 und Gabelbock 112 bestehenden Stellvorrichtungjustieren.

Wie die Anordnung nach Fig. 1 unschwer erkennen lässt, wirken sich u.a. die Innernring-Toleranzen der Radiallager 108,107', selbst bei solchen in spielfrei verspannter Ausfüh-60 rung, voll auf die Walzenspaltgenauigkeit aus.

Demgegenüber ist gemäss Fig. 2 der durch das Walzenpaar 101,102 gebildete Walzenspalt und der durch den mit den Walzenachsen 101', 102' definierte Walzenachsenab-stand dank den kraft und formschlüssigen, gegenseitig ver-65 spannten Verbindungselementen einer Stell- und Stützeinrichtung 113, 114,115,116 von Störungen unbeeinflusst, die z.B. durch Ungenauigkeiten der Walzenstützlager 107', 108 in Fig. 1 und/oder durch von den Antriebsspindelkupplun

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gen auf die Walzenzapfen ausgeübten Auslenkungen verursacht werden.

Während dabei in der Stellebene z—z des Walzenpaares die aus dem Kolbenstangenlager 115 und dem Zylinderblocklager 116 bestehende Walzenstelleinheit den Walzenspalt betriebsmässig gegen null führt, wirkt ihr die Stützeinheit, bestehend aus dem Stützlagerpaar 113,113' mit Druckschrauben (Federelementen) und Einstellgetriebegehäuse 114, in der Stützebene x—x entgegen. Zufolge der in den Ebenen x—x und z—z an den Walzen 101,102 angreifenden Stütz- und Stellkräfte werden die Walzenzapfen in gewissem Ausmass auf Biegung beansprucht, was im allgemeinen unerwünscht ist.

In Fig. 3 sind jene, durch die Anordnung der Stell- und Stützelemente gemäss Fig. 2 generierten Biegelinien der Walzenachsen 101', 102' überspitzt dargestellt. Es leuchtet ein, dass das Mass für solche unvermeidbaren Walzendurchbiegungen von dem Abstand zwischen x—x und z—z sowie von den Grössen für Stellkraft und Zapfen-Widerstandsmoment abhängt.

Fig. 4 zeigt eine neuartige Placierung der vorerwähnten Stell/Stützeinheiten, die durch eine in einer gemeinsamen radialen Ebene y—y der Walzenzapfen liegenden Anordnung in der Art einer sich wechselseitig durchdringenden Konstruktion der Stell- und Stützelemente gekennzeichnet ist.

Die Walzenzapfen 121,122 der Dosier- und der Auftragswalze 101,102 werden auch hierbei in bekannter Weise mit Hilfe einer Stell- und Stützeinheit gefasst und autonom geführt.

Konstruktiv besteht die Stelleinheit im wesentlichen aus der Lagerhalbschale 131, 132 mit vier von ihr gehaltenen und geführten Ankerschrauben 133 und dem damit verbundenen Stellzylinderblock 134 nebst dem Stellkolben 135 und der Kolbenplatte 136 sowie den an ihr gleichartig angeschraubten identischen Ankerschrauben 133' der Gegenseite, die ebenfalls mit Hilfe einer identischen Lagerhalbschale 131' den Stellkraftkreis über den jenseitigen Walzenzapfen 122 der Auftragswalze 102 schliesst.

Der dergestalt konzipierten Stellleinheit wirkt die zwischen den Walzenzapfen 121,122 eingebaute Stützeinheit entgegen, die im wesentlichen aus dem anderen, auf der «inneren» Gegenseite der Zapfen 121,122 angeordnetem spielfreiem Lagerhälftenpaar 141,141' und den Druckfederstäben 143 besteht.

Ein Schnittbild j — j in Fig. 4a der Stell/Stützelemente gemäss Fig. 4 macht deutlich, dass die Stell- und Stützelemente der Konstruktion derart ineinander gekammert und zwangsgeführt sind, dass ihre mittig zentrierten Stell- bzw. Stützkräfte stets in der gleichen radialen Ebene y—y der Walzenzapfen 121,122 angreifen. Demzufolge ist das Stell/Stützsystem nach Fig. 4/4a sowohl radial, als auch axial als vollständig autonom anzusprechen; «äussere» (auf den Ständer) oder «längs» (auf die Walzenachsen) wirkende Kräfte oder Momente werden hierbei nicht erzeugt.

In Fig. 5/5a ist ein Ausführungsbeispiel einer kompakten biegemomentfreien Stell/Stützeinheit mit integrierter Wegmesseinrichtung für eine Walzenzapfenabstandsmessung sowie (alternativ) eine Druckmessdose für eine Stellkraftmessung dargestellt.

Gegenüber den in der Prinzipdarstellung (Fig. 4/4a) verwendeten vier Druckfederstäben 143 wird hier ein Stützsystem als statisch bestimmtes «Drehbein» dergestalt ausgebildet und angeordnet, dass die einzelnen Druckfederstäbe 143, 143' 143" die gleichen spezifischen Stützmomente [= Stützabstand vom Zentrum x Federsteife] aufweisen. Ferner ist der Stellkolben 135 des Stellzylinderblocks 134 hohl ausgebildet und übernimmt derart zwei Aufgaben, nämlich jene eigentliche als Stellglied sowie eine zweite zur Führung einer Wegmesseinrichtung 161,162, 163,164,165. Ein im Kolben 135 frei und von dessen Stellrichtung unabhängig mit Hilfe von einem Längslager 139 in einem Stösselgehäuse 162 eingebetteter und geführter Wegtaster 161 stützt sich mittels einer Druckfeder 163 und Anschlägen 164,165 an den an den Walzenzapfen spielfrei gelagerten Stützlager-Halbschalen 151,151'ab.

Dank einer solchen Messanordnung kann der Walzenabstand bzw. (bei zentrisch geschliffenem Walzenballen) der ihm proportionale Walzenspalt in zuverlässiger Weise gemessen oder mit Hilfe einer Regeleinrichtung — bestehend aus Soll/Istwert-Vergleicher 167, 168 und Servoventil 130 — geregelt werden; siehe Fig. 7.

Für weniger hohe Ansprüche an die Schichtdickengenauigkeit lässt sich — wie in Fig. 4 angedeutet — eine ventilfreie, mit Hilfe einer Regelpumpe 138 praktizierte Stellkraftregelung anwenden.

Eine präzisere Stellkraftregelung wird sich indes eines geeigneten Servoventils 130, einer Druckmesseinrichtung 166 und eines Vergleichers 167,168 bedienen, wie in Fig. 5 und 7 angedeutet.

Eine im übrigen meist erforderliche mechanisch/elektrische (Null-) Kalibrierung des Walzenspaltes mit Hilfe der distanzbestimmenden Stützeinheit — deren Kennlinie (im Hooke'schen Bereich) im wesentlichen durch die Steifigkeit der Druckfederstäbe 143,143', 143" vorgegeben ist — lässt sich in einfacher Weise gemäss Anordnung nach Fig. 5 mit Hilfe einer feingängigen Justiereinrichtung 145 bewerkstelligen.

Für eine betriebsmässige Walzenspaltregulierung sind in Fig. 6 und 7 weitere Mess- und Regelelemente skizziert bzw. schematisch dargestellt. Während in Fig. 7 dem Vergleicher 167 ein Sollwertgeber 168 zugeordnet ist, stehen als Istwertgeber drei alternative Aufnehmer zur Verfügung, nämlich je einer für eine Walzenabstandsmessung 161 und Stelldruckmessung 166 sowie als weitere Variante eine Stellkraftmessung mittels einer Kraftmessdose 147.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, stützen sich, im Fall einer Stellkraftregelung, die Druckfederstäbe 143 mittelbar mit Hilfe einer Zwischenplatte 146 über die Kraftmessdose 147 an der Stützlager-Halbschale 141' ab.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

672 082 PATENTANSPRÜCHE

1. Walzenspalteinstellvorrichtung eines Walzengerüstes mit auf den Walzenzapfen gelagerten gegeneinander wirkenden Walzenstell- und Stützelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell- und Stützkräfte auf jeder Walzenseite mit Hilfe von miteinander korrespondierenden beidseits an den gegenüberliegenden Zapfenlagerhälften geführten und abgestützten Stellelementen (133, 134,135,136,133') mit zugehörigen Stellager-Halbschalen (131,131') einerseits und Stützelementen (143) mit deren Stützlager-Halbschalen (141,141') andererseits in einer identischen zu den Achsen der Walzen (101,102) rechtwinkligen Ebene (y—y) wirken.

2. Walzenspalteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei auf die zentrische Stellachse (s—s) bezogenen Stützelemente (143,143', 143") die gleichen spezifischen Stützmomente [= Stützabstand x Federsteife] aufweisen.

3. Walzenspalteinstellvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft/Weg-Kennli-nie mindestens eines der federnden Stützelemente (143) mit Hilfe einer Justiereinrichtung (145) einstellbar ist.

4. Walzenspalteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (143,143', 143") durch Längsführungen (144) in dem Stellelement (134) gehalten und geführt sind.

5. Walzenspalteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft eines Stellzylinders (134,135) durch eine Pumpe (138) mit einstellbarem Förderdruck erzeugt wird.

6. Walzenspalteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines rohrförmigen Stellkolbens (135) und eines Längslagers (139) eine axial frei beweglich geführte Wegmesseinrichtung, bestehend aus Stösselgehäuse (162), Druckfeder (163) und Wegmessgerät (161), mit Hilfe von Anschlägen (164,165) an den Stützlager-Halbschalen (151,151') abgestützt ist.

7. Walzenspalteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stelldruck eines Stellzylinders (134,135) mit Hilfe eines Druckaufnehmers (166) gemessen und mittels einer Regeleinrichtung (167,168, 130) geregelt ist.

8. Walzenspalteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkraft der Stützelemente (143) mit Hilfe einer zwischen einer Stützplatte (146) und einer Stützlager-Halbschale (141') angeordneten Kraftmessdose (147) gemessen und unter Mitwirkung eines Reglers (167,168) und eines Regelventils (130) eingestellt wird.