CH687364A5

CH687364A5 - Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares.

Info

Publication number: CH687364A5
Application number: CH178193A
Authority: CH
Inventors: Thomas Fritzsche; Bernd Toeppel
Original assignee: Heidenauer Maschf Gmbh
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1996-11-29
Also published as: DE4220468C2; DE4220468A1

Description

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CH 687 364 A5

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Beschreibung

Die Erfindung wird angewendet in Walzenreibmaschinen, Mahlstühlen und anderen Einrichtungen, wo durch rotierende Walzen auf ein Verarbeitungsgut eingewirkt wird und betrifft eine Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares, bestehend aus zwei Walzen, die an ihren Enden über Lagerkörper im Maschinengestell gelagert sind, wobei den Lagerkörpern je einer Koppel zugeordnet ist und die je auf einer Seite des Walzenpaares angeordneten Koppeln einen gemeinsamen Lagerpunkt aufweisen.

In Walzenreibmaschinen, Mahlstühlen und anderen Einrichtungen, wo zwischen zwei rotierenden Walzen Arbeit verrichtet wird, ist eine Anpassung des Walzenspaltes an die Verarbeitungsbedingungen und an das Verarbeitungsgut erforderlich. Dabei ist die Konstanz des Walzenspaltes bei wechselnden Vorarbeitungsbedingungen und Verarbeitungsgut notwendig.

Es sind eine Reihe von Veröffentlichungen bekannt, die derartige Einrichtungen zum Gegenstand haben. So ist aus dem DE-GM 8 330 972 eine Vorrichtung zur Veränderung des Walzenspaltes einer Teigausrollmaschine bekannt geworden, bei der eine Walze des Walzenpaares durch einen Exzenter verstellt wird. Dabei ist die verstellbare Walze an einem Paar von parallelen Schwenkarmen drehbar und schwenkbar befestigt. An beiden Enden der verstellbaren Walze greift ein zweiarmiger Verstellbügel ein, der wiederum mit einem zweiarmigen Gegenbügel verbunden ist. Dieser weist ein Auge auf, in dem die Exzenterscheibe drehbar gelagert ist. Der Rand des Auges ist durch einen Schlitz aufgetrennt.

Der Nachteil der Lösung besteht darin, dass diese praktisch nur für Walzen geringer Längen zum Einsatz kommen kann. Die Gefahr besteht, dass sich die Walzen infolge der dann erheblichen Längen der Hebel in den Führungen verklemmen.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles wurde in der DE-OS 2 915 344 eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der eine Kniehebelanordnung angewendet wird. Es handelt sich hierbei um eine Vorrichtung zum Einschieben von Rohren in die Rohrböden von grossen Wärmetauschanlagen. Der Abstand zwischen den Walzen des Walzenpaares muss verstellbar sein, um Rohre verschiedener Durchmesser erfassen zu können. Das Problem wird dadurch gelöst, dass eine der beiden Walzen an einem Stellantrieb gelagert ist und dass beide Walzen über eine Kniehebelanordnung miteinander verbunden sind. Das Kniegelenk der Kniehebelanordnung ist in und entgegen der Rohrvorschubrichtung verschiebbar angeordnet. Das heisst, dass die Bewegungsachse des Kniegelenkes mit der Mittelsenkrechten einer der die Walzenachsen verbindenden Geraden zusammenfällt. Der Stellantrieb ist gegenüber der von ihm betätigten Walze über eine Federanordnung abgestützt.

Die Vorrichtung ermöglicht eine Verstellung des Walzenspaltes in sehr weiten Grenzen. Die Einstellung ist sehr robust. Der Verstellweg ist lediglich abhängig von der Länge des Kniehebels.

Nachteilig ist, dass infolge der Kniehebelanordnung die Einleitung hoher Kräfte erforderlich wird. Da die Walzen hier nur der Führung von Rohren dienen und daher sehr schlank und damit relativ leicht sind, kommt dieser Nachteil nicht massgeblich zum Tragen. Jedoch ist diese Vorrichtung für den Einsatz in Walzenreibmaschinen, Walzenstühlen u.a. nicht geeignet, da hier die erforderlichen Verstellkräfte zu hoch sind. Ausserdem sind Krafteinleitung und Kraftfortleitung nicht für die Aufnahme der Kräfte, die in einem Walzenspalt der genannten Einrichtungen auftreten, geeignet. Hinzu kommt, dass für die notwendigen präzisen Verstellbewegungen bei geringen Verstellwegen die Genauigkeit nicht ausreichend ist. Massgebliche Ursache hierfür sind die sich aus der Summierung der Lagerspiele ergebenden Abweichungen, insbesondere bei Bewegungsumkehr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares zu entwickeln, durch die der Einfluss der Lagerspiele eliminiert wird und die für die Verstellbewegung erforderliche Kraft minimal gehalten werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des 1. Anspruchs genannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass eine spielfreie Einstellung des Walzenspaltes möglich ist. Das ist unabhängig davon, ob der Walzenspalt verkleinert oder vergrössert wird, d.h. es ist unabhängig von der Richtung der Verstellbewegung. Die dabei einzuleitenden Kräfte sind durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Stellung der Koppeln sehr gering.

Der Walzenspalt kann auch unter Betriebslast eingestellt werden. Die Maschine muss dabei nicht ausser Betrieb gesetzt werden. Bei Verschleiss der Walzen ist eine schnelle und unkomplizierte Nachstellmöglichkeit zusätzlich durch die Veränderung der Länge eines der Koppeln möglich.

Die Einrichtung soll nun anhand eines nachfolgenden Beispiels näher erläutert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1: Schematische Darstellung der erfinderischen Lösung in ihrer Gesamtheit (Seitenansicht)

Fig. 2: Konstruktive Ausführung der Lagerung der Walzen und Koppeln (vereinfacht)

Fig. 3: Darstellung der Stelleinheit

In Fig. 1 wird die erfindungsgemässe Einrichtung an einer Seite des Walzenpaares gezeigt. Eine dazu analoge Anordnung befindet sich am anderen Walzenende.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht die Einrichtung aus zwei hier nur angedeuteten, allgemein achsparallelen Walzen 1; 2. Zwischen den Walzen 1, 2 befindet sich ein Walzenspalt 3, in dem der Verarbeitungsvorgang, also z.B. die Mahlarbeit, realisiert wird. Die Walze 1 ist über einen Lagerkörper 4 ortsfest im Gestell 5 gelagert, während die Walze 2 über einen Lagerkörper 6 und einem Lagerpunkt 7 abstandsveränderlich zur Walze 1 angeordnet ist.

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Am Lagerkörper 4 und Lagerkörper 6 sind Koppeln 8 bzw. 9 angelenkt. Diese besitzen einen gemeinsamen Lagerpunkt 10, an dem ein Betätigungselement 11 angreift. Die Koppeln 8 und 9 weichen nur geringfügig von ihrer Fluchtlinie 12 ab. Unter der Fluchtlinie 12 soll die Gerade verstanden werden, die sich ergibt, wenn der Winkel zwischen den Koppeln 8; 9 180° beträgt. Erfindungsgemäss ist eine Extremstellung der Koppeln 8; 9 durch eine Abweichung des Lagerpunktes 10 zur Fluchtlinie von 1% der summierten Längen beider Koppeln 8; 9 gekennzeichnet. Dieser Wert beträgt für die andere Extremstellung 10%, wobei jedoch allgemein 5% nicht überschritten werden sollten. Bei Koppeln 8; 9 mit gleichen Längen, was die bevorzugte Variante darstellt, beträgt der Winkel a zwischen der Fluchtlinie 12 und den Koppeln 8; 9 in den Extremstellungen dann ungefähr 1 und 10°. Beide Extremstellungen müssen entweder oberhalb oder unterhalb der Fluchtlinie 12 liegen. Bei Betätigung darf die Fluchtlinie 12 jedoch nicht überschritten werden. Die Anwendung ungleich langer Koppeln 8 bzw. 9 ist auch möglich. In jedem Fall sollte jedoch zur Veränderung der Länge mindestens einer Koppel 8 bzw. 9 eine VerStelleinrichtung, wie in den Fig. 2 und 3 anhand der Koppel dargestellt, vorgesehen werden.

Im Lagerpunkt 10 greift ein Betätigungselement 11 an, durch das dieser innerhalb der beiden Extremlagen verschoben werde kann. Die Betätigung kann über ein Handrad 14 erfolgen, das mit einer Stelleinheit 15 in Verbindung steht. Durch die Stelleinheit 15 wird die Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umgewandelt und das Betätigungselement 11 entsprechend verschoben.

Den beiden Koppeln 8, 9 ist ein krafterzeugendes Element 16 parallel geschaltet. In der Regel ist das ein hydraulisch oder pneumatisch betriebener Arbeitszylinder. Dieser erzeugt eine Kraft, die im Normalbetrieb grösser als die Reaktionskraft aus dem Walzenspalt 3 ist.

Aus der Fig. 2 ist die konstruktive Gestaltung der Koppeln 8; 9 ersichtlich. Das krafterzeugende Element 16 wurde hier nicht mit dargestellt. Die Versteileinrichtung zur Veränderung der Länge der Koppel 9 ist in dieser Figur sichtbar. Die Verstellung erfolgt hier über die das Verdrehen eines Gewindestückes 17.

In der Fig. 3 ist die konstruktive Gestaltung der Stelleinheit 15 dargestellt. Diese besteht aus einer biegsamen Welle 18, die mit einem Bolzen 19 verbunden ist. Der Bolzen 19 ist mit einem Gewindebolzen 22 verbunden und an einem Zylinderkörper 20 in Verbindung mit einem Wälzlager 21 gestellfest und drehbar gelagert. Der Gewindebolzen 22 greift in eine Aussparung 23 des Betätigungselements 11 ein. Durch Drehung am Handrad 14 wird der Gewindebolzen 22 verdreht und das Betätigungselement 11 erfährt eine entsprechende Translationsbewegung. Die Lagerung im Zylinderkörper 20 erfolgt, damit die Stelleinheit 15 der durch Veränderung der Lage der Koppeln 8 und 9 bedingten Lageveränderung des Betätigungselements 11 folgen kann.

Zur Wirkungsweise der Vorrichtung

Durch Betätigung des Handrades 14 wird über die Stelleinheit 15 die Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umgewandelt, so dass sich das Betätigungselement 11 entsprechend der Richtung der Drehbewegung des Handrades 14 verschiebt.

Dadurch wird die Winkelstellung der Koppeln 8 und 9 verändert. Da der Lagerkörper 4 ortsfest im Gestell 5 gelagert ist, muss der Lagerkörper 6 und damit die Walze 2 ausweichen. Abhängig von der Bewegungsrichtung des Betätigungselementes 11 kann somit der Walzenspalt 3 vergrössert oder verkleinert werden. Die durch das krafterzeugende Element 16 eingebrachte Kraftkomponente ist immer grösser als die Summe der Kräfte, die aus dem Arbeitsvorgang resultieren, d.h. das System ist stets in einer Richtung vorgespannt. Damit wird erreicht, dass innerhalb des Verstellsystems die Kräfte nur in einer Richtung wirken und somit die Lager nur in einer Richtung belastet werden. Fehler, hervorgerufen durch die bei Lastumkehr auftretenden Lagerspiele, werden somit eliminiert. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Extremlagen nahe der Fluchtlinie 12 nicht überschritten werden.

Treten Fremdkörper in den Walzenspalt 3 ein und verursachen somit eine Kraft im System, die die des krafterzeugenden Elementes 16 überschreitet, kann die Walze 2 ausweichen. Das wird durch die Lagerung der Koppeln in speziell ausgebildeten Gelenken erreicht. So könnten z.B. Langlöcher vorgesehen werden.

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares, bestehend aus zwei Walzen, die an ihren Enden über Lagerkörper im Maschinengestell gelagert sind, wobei den Lagerkörpern je eine Koppel zugeordnet ist und die je auf einer Seite des Walzenpaares angeordneten Koppeln einen gemeinsamen Lagerpunkt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Extremlagen der Koppeln (8, 9) durch die entsprechende Abweichung des gemeinsamen Lagerpunktes (10) von deren Fluchtlinie (12) mit 1 bzw. 10% der summierten Längen beider Koppeln (8; 9) festgelegt sind, dass je ein Betätigungselement (11) dem gemeinsamen Lagerpunkt (10) zugeordnet ist und dass je ein krafterzeugendes Element (16) den Koppeln (8, 9) parallel geschaltet ist, wobei die durch das krafterzeugende Element (16) erzeugte Kraft im Normalbetrieb höher als die Reaktionskraft aus dem Walzenspalt (3) ist.

2. Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugten Extremlagen der Koppeln (8, 9) durch eine Abweichung des Lagerpunktes (10) von der Fluchtlinie (12) mit 1 bzw. 5% festgelegt sind.

3. Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Walzen (1,2) ortsfest

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im Gestell gelagert ist und die andere abstandsver-änderlich zur ersteren gelagert ist.

4. Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Handrad (14) über einen Gewindebolzen (22) dem gestellfest und drehbar angeordneten Betätigungselement (11) zugeordnet ist.

5. Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge mindestens einer der beiden Koppeln (8, 9) veränderlich ist.

6. Einrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes eines Walzenpaares nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Koppeln (8, 9) etwa gleich sind.

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