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Die
Erfindung wurde insbesondere zur Anwendung bei Streckmaschinen entwickelt,
die zum Strecken und Fixieren von Filz und Sieben für Papiermaschinen
verwendet werden. Die Erfindung ist aber nicht auf diese besondere
Anwendung begrenzt, da sie selbstverständlich auch bei anderen technischen Einrichtungen
eingesetzt werden kann, wo für
das Personal ein Gefahrenbereich der erwähnten Art vorliegt.
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Genauer
betrifft die Erfindung eine Sicherheitseinrichtung für eine Walze,
die auf Lagerzapfen drehbar in Lagergehäusen aufgelagert ist und mit
Hilfe von Mitteln zu einer Hebevorrichtung bewegbar ist, die mit
Hilfe von Stützen
dazu eingerichtet ist, die Walze durch die Lagerzapfen anzuheben,
sowie ein Verfahren zur Übertragung
eines Schutzschirms für eine
Walze, die auf Lagerzapfen in Lagergehäusen auf entsprechenden Streckwagen
aufgelagert ist, wobei der Schutzschirm in einem Abstand von der Walze
und hauptsächlich
parallel mit der Längsachse der
Walze eingerichtet und von ersten Stützelementen an den Streckwagen
unterstützt
ist.
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Eine
bekannte Lösung
in einer Streckmaschine ist die Anwendung eines so genannten Auskragungssystems.
Ein von der Antriebsseite der Streckmaschine, frei über die
Bahnbreite ragender Auskragungsbalken, gern kombiniert mit Luft-/Wärmekästen, die
ein Teil der Streckmaschine sind, werden zur vorübergehenden Auflagerung des
einen Walzenendes der beiden Walzen benutzt. Die Lagergehäuse werden
ausgekuppelt, und man erhält
freien Zugang zum Entfernen oder Auflegen einer endlosen Bahn. Danach
werden die Lagergehäuse
wieder zurückgesetzt
und der Auskragungsbalken wird so beeinflusst, dass er seine Tragfähigkeit
verliert. Die bewegbare Walze – die
Streckwalze – kann
dann mit Hilfe eines Streckwagens bewegt werden, auf dem sie mit
Hilfe der Lagergehäuse
angebracht ist.
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Während des
Auflegens, Entfernens und sonst bei der Bearbeitung der Bahn ist
es oft nötig, dass
sich Personal im Maschinenbereich aufhält (sowohl bei Stillstand der
Maschine als auch, wenn sie in Betrieb ist). In solchem Zusammenhang
entstehen eindeutig gefährliche
Situationen für
das Personal. Zum Schutz von Mitarbeitern, die sich in einem möglichen
Einzugsbereich zwischen einer Walze und einer um die Walze herum
gelegten Bahn befinden, wurde vorgeschlagen, eine Sicherheitseinrichtung
in dem möglichen
Einzugsbereich anzubringen. Eine solche Sicherheitseinrichtung kann
vorzugsweise ein längliches,
hauptsächlich
parallel mit der Walzenachse des Bereichs aufgespanntes Element
umfassen, in einem Abstand vom Walzenmantel, beispielsweise 1 m,
wobei das Element durch Einfluss einer sich in dem Einzugsbereich
befindlichen Person eine Unterbrechung des Antriebs bewirkt, der
die Bewegung der Walze/Bahn verursacht. Das längliche Element kann vorzugsweise
in Form einer Schnur sein, die wie die beispielsweise von Bussen
bekannte Stoppsignalschnur wirkt. In einer gefährlichen Situation kann das
Personal also "an
der Schnur ziehen" und damit
auf geeignete Weise die Unterbrechung der Zufuhr der Antriebskraft
bewirken.
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Das
norwegische Patent Nr. 175 382 (Patentanmeldung 1991 3926) mit der
Bezeichnung "Sicherheitseinrichtung
für einen
möglichen
Einzugsbereich zwischen einer Walze und einer um die Walze gelegten
Bahn" beschreibt
eine Sicherheitseinrichtung für
einen möglichen
Einzugsbereich zwischen einer Walze, die auf Walzenlagerzapfen drehbar
in entsprechenden Lagergehäusen
aufgelagert ist, und einer um die Walze gelegten Bahn, enthaltend
ein längliches,
hauptsächlich
parallel mit der Walzenachse des erwähnten Einzugsbereichs aufgespanntes Element,
in einem Abstand vom Walzenmantel, wobei das Element durch Einfluss
einer sich in dem Bereich befindlichen Person eine Unterbrechung
des Antriebs, der die Bewegung der Walze/Bahn verursacht, bewirkt.
Das erwähnte
Element ist zwischen zwei Träger
gespannt, von denen auf jeden Fall der eine auf einem benachbarten
Walzenlagerzapfen drehbar gelagert ist, und durch eine Feststellvorrichtung
zur Vermeidung der Drehbewegung des Trägers und zum Halten des Trägers in
Funktionsstellung von der Walze weg, wenn der Walzenlagerzapfen
in seinem zugeordneten Lagergehäuse
gelagert ist, sowie durch eine zweite Feststellvorrichtung zur Vermeidung
der Drehbewegung und zum Halten des Trägers in einer Funktionsstellung
auf einer vorläufigen Lagerungsvorrichtung
für die
Walze außerhalb
des Lagergehäuses.
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Diese
Sicherheitseinrichtung folgt immer der Walze und ist immer in Funktionsstellung.
Bei normalem Betrieb von beispielsweise einer Streckmaschine wird
der drehbar gelagerte Träger
in einer Funktionsstellung gehalten, weil er mit der Festhaltevorrichtung
zusammenwirkt. Wenn die Walze vorübergehend unterstützt wird,
wirkt der drehbar gelagerte Träger
mit der zweiten Festhaltevorrichtung zusammen, und wird so in seiner
Funktionsstellung gehalten, auch wenn das Lagergehäuse mit
der ersten Festhaltevorrichtung ausgekuppelt und entfernt wird. Entsprechend
wirkt die erste Festhaltevorrichtung mit dem Träger zusammen, wenn das Lagergehäuse wieder
montiert wird, und wenn die Walze dann wieder in ihren beiden Lagergehäusen gelagert
ist, hört die
zweite Festhaltevorrichtung auf, mit dem Träger zusammenzuwirken.
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In
einer Streckmaschine, in der das Auskragungsprinzip angewandt wird,
werden die Walzen normal so eng an dem Auskragungsbalken oder dem dazugehörigen Bearbeitungskasten
bewegt, dass der Abstand kleiner wird als der gewünschte Abstand von
rund 1 m des länglichen
Elements, vom zugeordneten Walzenmantel aus gerechnet. Um die Anwendung
der bekannten Sicherheitseinrichtung ohne weiteres auch in einer
solchen Maschine zu ermöglichen,
und in anderen Maschinen mit ähnlichen
Problemen, müssen
die Träger
teleskopierbar sein. Das heißt,
dass die Träger
entweder selbst teleskopierbar sind oder in geeigneten Lagern in
der Längsrichtung verschiebbar
sind, so dass die Enden der Träger,
an denen das längliche
Element befestigt ist, an den Walzenmantel herangebracht werden,
vorzugsweise unter Beeinflussung des Auskragungsbalkens, der als
Gegenhalter wirkt, wenn die Walze an ihn herangefahren wird. Um
zu sichern, dass die Träger
wieder zurück
in die Funktionsstellung gehen, wenn die Walze vom Auskragungsbalken
entfernt wird, sind die teleksopierbaren Träger vorzugsweise eingespannt
(z. B. mit Hilfe geeigneter Federn) gegen die ausgefahrene Stellung.
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Bei
der bekannten Technik gibt es daher einige Nachteile, insbesondere
da die bekannten Sicherheitseinrichtungen auf rotierenden Teilen
gelagert sind.
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Es
wird daher eine robustere Sicherheitseinrichtung vorgeschlagen,
die eine einfachere und verlässlichere
Konstruktion aufweist, die einfacher im Gebrauch ist als die bekannten
Einrichtungen. Eine solche Einrichtung setzt die übrige Maschinerie
wesentlich geringerem Verschleiß aus
und ist annähernd
vollautomatisiert, das heißt
sie erfordert keine besonderen Handgriffe oder Operationen eines
Benutzers.
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Es
wurde daher eine Sicherheitseinrichtung der in der Einleitung erwähnten Art
bereitgestellt, gekennzeichnet durch einen Schutzschirm, der in
einem Abstand zur Walze und hauptsächlich parallel zur Längsachse
der Walze eingerichtet ist und durch erste Stützelemente auf den erwähnten Mitteln
unterstützt
ist, wobei die Hebevorrichtung mit zweiten Stützelementen ausgerüstet ist,
die zum Hochheben des Schutzschirms von den ersten Stützelementen
eingerichtet sind, wenn die Hebevorrichtung bewegt wird, um die
Walze durch die Lagerzapfen anzuheben.
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Bevorzugte
Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung
gehen aus den beigefügten
Ansprüchen
2-6 hervor.
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Es
wird außerdem
ein Verfahren zur Übertragung
eines, wie in der Einleitung erwähnten
Schutzschirms zur Verfügung
gestellt, gekennzeichnet durch die Schritte:
- a)
die Streckwagen zu einer Hebevorrichtung zu bewegen, bis Teile des
Schutzschirms sich über einem
oder mehreren zweiten Stützelementen
der Hebevorrichtung befinden,
- b) die Hebevorrichtung anzuheben, um damit mit Hilfe der zweiten
Stützelemente
den Schutzschirm von den ersten Stützelementen hochzuheben,
wodurch
der Schutzschirm von den Streckwagen zur Hebevorrichtung übertragen
wird.
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Die
Erfindung wird nun genauer beschrieben mit Hinweisen zu den Zeichnungen,
in denen
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1 einen
schematischen Seitenriss einer Streckmaschine zeigt,
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2 einen
geteilten Grundriss der Streckmaschine zeigt,
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3 eine
Perspektive einer schematischen Ausführung einer erfindungsgemäßen Streckmaschine
zeigt,
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4 eine
Perspektive des Teils der Streckmaschine zeigt, der die Streckwalze,
den Streckwagen und den Schutzschirm umfasst,
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5 eine
Perspektive der stationär
gelagerten Walze und der Streckwalze ist, vom Auskragungsbalken
unterstützt,
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6 eine
Perspektive entsprechend der 5, aber
aus einem anderen Winkel ist,
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7 Details
des Auskragungsbalkens und der Hebehalterung am Auskragungsbalken
zeigt,
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8 den
Auskragungsbalken wie in 7 zeigt, aber mit dem Streckwagen
an die Halterung des Auskragungsbalkens herangefahren und mit dem
Schutzschirm in einer Position zur Übertragung auf den Auskragungsbalken,
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9 ein
weiteres Detail der 8 zeigt,
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10 den
Schutzschirm vom Streckwagen auf den Auskragungsbalken übertragen
zeigt,
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11 eine
Ausführungsform
der Befestigung zwischen dem Schutzschirm und der Stütze des
Streckwagens zeigt,
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12 eine
alternative Lagerung des Schutzschirms auf dem Streckwagen zeigt,
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13a ist ein Plan des Schutzschirms von unten
gesehen,
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13b ist ein Plan des Schutzschirms von einer
Seite gesehen,
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13c ist ein Plan des Schutzschirms von oben
gesehen.
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Ein
Fachmann wird verstehen, dass die beigefügten Figuren nur diejenigen
Teile zeigen, die für das
Verständnis
der Erfindung nötig
sind. Außerdem werden
nur die für
das Verständnis
der Erfindung notwendigen Elemente nachstehend beschrieben.
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Die
in den 1 und 2 schematisch dargestellte Einrichtung
ist eine so genannte Streckmaschine zur Bearbeitung von in Papiermaschinen
verwendeten Filzen und Sieben.
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Die
Streckmaschine weist zwei Walzen 1 und 2 auf,
von denen die erste Walze 1 stationär gelagert ist, während die
zweite Walze 2 die so genannte Streckwalze ist, die mit
Hilfe eines Streckwagens (nicht gezeigt) zur stationären Walze 1 hin-
und von ihr weg bewegt werden kann. Die Walze 1 ist drehbar in
jeweiligen Lagergehäusen 3, 4 gelagert,
die auf Fundamenten (nicht gezeigt) montiert sind. Die Streckwalze 2 ist
auf die gleiche Weise drehbar in zwei Lagergehäusen 5, 6 gelagert,
die auf dem so genannten Streckwagen (nicht gezeigt) montiert sind.
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Die
Streckmaschine umfasst einen Luft-/Wärmekasten, der so gestaltet
ist, dass er gleichzeitig als ein Element des Auskragungsbalken wirkt.
In den 1 und 2 ist dieser Teil der Streckmaschine
nur rein schematisch als ein Auskragungsbalken 7 gezeigt.
Dieser Auskragungsbalken 7 ist wie in 2 gezeigt,
bei 8 am Boden auf der Antriebsseite der Streckmaschine
befestigt und ragt quer über
die Bahnbreite in der Umlenkung der angedeuteten Bahn 9.
An dem frei herausragenden Ende weist der Auskragungsbalken 7 zwei
seitlich herausragende Halterungen 10 und 11 auf.
Diese sind so gestaltet und platziert, dass sie sich unter einen
entsprechenden Walzenlagerzapfen 12, 13 hinein
erstrecken. Wenn die Streckmaschine in Betrieb ist, sind die Walzen 1 und 2 drehbar
in ihren jeweiligen Lagergehäusen
gelagert, und die Streckwalze 2 befindet sich wie in den 1 und 2 gezeigt,
ganz rechts, so dass die Bahn 9 zwischen den beiden Walzen
gespannt ist. Der Auskragungsbalken 7 ist an seinem freien
Ende mit Hilfe von nicht gezeigten Mitteln herabgespannt, so dass
die Halterung 10 unter dem Lagerzapfen 12 keinen
tragenden Kontakt mit dem Achszapfen hat. Wenn die Bahn 9 fertig
bearbeitet ist und abgenommen werden soll, wird die Streckwalze 2 in
den 1 und 2 nach links in die mit 2' bezeichnete
Stellung gefahren. In dieser Stellung befindet sich der Achszapfen 13 über der
herabgespannten Halterung 11. Der Auskragungsbalken 7 wird
am Ende freigegeben und hebt sich damit so viel, dass die Halterungen 10 und 11 mit
dem Lagezapfen 12 der Walze 1 bzw. mit dem Lagerzapfen 13 der
Walze 2' tragend
zusammenwirken. Die Lagergehäuse 4 und 6 können dann
freigekuppelt werden, und die Bahn 9 kann einfach seitlich
herausgezogen werden. Eine neue Bahn wird auf die unterdessen abgestützten Walzen
gezogen, die Lagergehäuse 4 und 6 werden
wieder montiert und der Auskragungsbalken 7 wird nach unten
gespannt, so dass die Walzen in ihren jeweiligen Lagergehäusen gelagert
sind. Die Streckwalze wird dann nach rechts gefahren in die in den 1 und 2 gezeigte
Stellung, und die Streckmaschine ist jetzt wieder betriebsbereit.
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Während des
Abnehmens, Auflegens oder auch während
der Streckbearbeitung kann sich Personal im Maschinenbereich befinden,
beispielsweise zur Beobachtung oder Prüfung der Bahn. Personal ist natürlich in
der Nähe
der Umlenkung der Bahn großer
Gefahr ausgesetzt, da die Streckmaschine in Betrieb sein kann, während sich
die Person im Maschinenbereich befindet.
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Man
verweist nun auf 3, die eine Perspektive einer
Streckmaschine mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung
ist. Der Auskragungsbalken 7 ist bei 8 in einem
Boden befestigt und hat an dem freien Ende zwei herausragende Halterungen 10, 11.
Wird der Auskragungsbalken angehoben, hebt die herausragende Halterung 10 die
stationär gelagerte
Walze 1 durch den Walzenlagerzapfen 12. 3 zeigt
hier eine Betriebsstellung, das heißt die Streckmaschine ist in
Betrieb, und die Lagergehäuse der
Walze sind auf Grund der Illustration nicht gezeigt. Die beweglich
gelagerte Streckwalze 2 ist im Lagergehäuse 6 gelagert, das
auf Streckwagen 14 ruht. Wenn die eine Walze von einem
Motor (nicht gezeigt) zur Rotation angetrieben wird, bewegen sich auch
die Bahn 9 und die zweite Walze entsprechend. 3 zeigt
den Schutzschirm 15 in Stellung auf dem Streckwagen 14 zum
Schutz von Personal, das sich in der Nähe der rotierenden Walze 2 befindet.
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4 ist
eine Nahaufnahme der Streckwalze 2 und zeigt unter anderem,
dass sich der Schutzschirm 15 in der Länge der ganzen Walze 2 erstreckt. An
jedem Ende des Schutzschirms 15 befinden sich Tragarme 16,
die von jeweiligen Halterungen 17 an den Streckwagen gestützt werden.
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5 zeigt
eine Stellung, in der beispielsweise eine Bahn ausgewechselt wird,
und die Streckwagen 14 an den Auskragungsbalken 7 herangefahren
sind.
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6 zeigt
dieselbe Situation wie 5, jedoch aus einem anderen
Winkel betrachtet. Es ist dort ersichtlich, dass der Schutzschirm
auf der Halterung 17 des Streckwagens ruht, bevor der Auskragungsbalken
angehoben wird. Auf Grund der Illustration wurde das Lagergehäuse, das
der stationär
gelagerten Walze am nächsten
liegt, entfernt.
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Ein
zentrales Element der Erfindung ist eine Stütze des Auskragungsbalkens,
die den Schutzschirm erfasst, wenn der Auskragungsbalken angehoben
wird. 7 zeigt eine derartige Ausführungsform, wobei die Hebehalterung 18 des
Auskragungsbalkens so eingerichtet ist, dass sie sich unter dem Schutzschirm 15 befindet,
wenn die Streckwalze 2 in die in 6 gezeigte
Stellung bewegt ist.
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8 zeigt
diese Stellung, hier ist die Streckwalze 2 jedoch entfernt
auf Grund der Eindeutigkeit der Illustration. 8 zeigt
das Lagergehäuse,
in dem der Lagerzapfen 13 der Streckwalze sich normal befindet.
Wenn der Auskragungsbalken angehoben wird, hebt die herausragende
Halterung 11 am Auskragungsbalken diesen Walzenlagerzapfen
an und damit auch die Streckwalze, was dem Fachmann bekannt ist.
Gleichzeitig hebt die Hebehalterung 18 am Auskragungsbalken 7 den
Schutzschirm 15 durch den Tragarm 16 an, so dass
der Tragarm von der Halterung 17 am Streckwagen 14 freigegeben
wird.
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9 zeigt
einen Ausschnitt der 8 aus einem etwas anderen Winkel,
um die Position der Hebehalterung 18 unter dem Tragarm 16 zu
verdeutlichen.
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10 zeigt
die Situation, nachdem der Auskragungsbalken 7 angehoben
und der Streckwagen 14 zurückgezogen ist. Wiederum ist
die Streckwalze 2 auf Grund der Illustration der Erfindung
nicht gezeigt. 10 zeigt hier, wie der Schutzschirm 15 jetzt vom
Auskragungsbalken unterstützt
wird. In dieser Position ist es möglich, eine endlose Bahn 9 abzunehmen
und zurückzusetzen,
ohne mit dem Schutzschirm in Eingriff zu kommen.
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11 zeigt
einen Ausschnitt des Bereichs der Halterung 17 am Streckwagen
(nicht gezeigt). Die Hebehalterung 18 am Auskragungsbalken
(nicht gezeigt) ist auch mit einbezogen, um eine Situation darzustellen,
in der der Schutzschirm 15 von der Halterung 17 angehoben
ist. Die Figur zeigt, dass der Tragarm 16 an seinem freien
Ende mit Aussparungen 20a, b versehen ist, die an entsprechende
Lagerungen 19a, b an der Halterung 17 des Streckwagens angepasst
sind. Auf diese Weise sitzt der Schutzschirm 15 fest bei
Betrieb der Maschinerie, ohne rotieren zu können.
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12 zeigt
eine alternative Befestigung des Schutzschirms 15 an der
Halterung 17. Eine solche Befestigung kann kennzeichnend
an dem Ende der Walze angewandt werden, an dem der Auskragungsbalken
gelagert ist, mit anderen Worten am entgegengesetzten Ende des freien
Endes des Auskragungsbalkens 7. Wenn der Auskragungsbalken angehoben
wird, um den Schutzschirm 15 vom Streckwagen 14 wegzuheben,
halten die Bolzenverbindungen 21, 22 diesen Tragarm 16' am Platz an
der Halterung 17',
und die Bolzenverbindungen erlauben eine Rotation. Es sind indessen
Lösungen
denkbar, bei denen es vorteilhaft ist, den ganzen Schutzschirm 15 von
den Halterungen an beiden Streckwagen wegzuheben. In einem solchen
Fall würde
die Befestigung am festen Ende des Auskragungsbalkens dem beispielsweise
in 11 Gezeigten und oben Beschriebenen entsprechen.
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13a zeigt eine Ausführungsform des Schutzschirms 15 von
unten gesehen. Die Hebehalterung 18 am Auskragungsbalken
(nicht gezeigt) ist auch mit einbezogen, um die Position der Hebehalterung
zu zeigen. Die in 12 dargestellten Bolzenverbindungen 21, 22 sind
auch gezeigt.
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13b zeigt den Schutzschirm von der Seite
gesehen, während 13c den Schutzschirm von oben zeigt.
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Der
Fachmann wird verstehen, dass der Abstand zwischen dem Schutzschirm 15 und
der Streckwalze 2 zweckentsprechend sein muss. Normal ist
es wünschenswert,
dass dieser Abstand möglichst
gering ist, um Klemmschäden
zu vermeiden. Außerdem
wird der Fachmann verstehen, dass der Schutzschirm 15 mit
Schaltern (z. B. mechanischen Mikroschaltern oder optischen Schaltern)
versehen sein kann, die die Rotation der Streckwalze anhalten oder
bremsen können,
wenn der Schutzschirm 15 oder Teile von ihm berührt werden.
Es können
auch unterschiedliche Formen von Warnsystemen (Licht, Alarm), an
solche Schalter angeschlossen sein.
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Mit
Hilfe der Erfindung kann also der Schutzschirm 15 von einem
Maschinenteil zu einem anderen mit Hilfe der normalen Funktionen
der Maschine bewegt werden. Die Erfindung bewirkt, dass keine weiteren
mechanischen Vorrichtungen oder ein Eingreifen durch Operateure
erforderlich sind.