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Die Erfindung betrifft ein Kaliber zum Beabstanden von in einer Verschieberichtung gegeneinander verschiebbaren Elementen, sowie eine Textilmaschine mit einem solchen Kaliber, insbesondere ein Kaliber zum Beabstanden von rotierbar und zumindest teilweise verschiebbar in einem Grundrahmen aufgenommenen Lagern von Zylindern einer Textilmaschine, wobei auf einer Triebseite und auf einer Führerseite jeweils ein Kaliber den Zylindern zugeordnet ist, sodass die Kaliber einen Zylinder-Spalt zwischen den Zylindern einstellen.
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Aus der
DE 27 44 990 A1 und der
DE 12 28 505 A sind Vorrichtungen zum Beabstanden von in einer Verschieberichtung gegeneinander verschiebbaren Walzen bekannt.
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Die von der Erfindung betroffene Textilmaschine hat einen Grundrahmen, in dem zumindest zwei Zylinder in einer Verschieberichtung gegeneinander verschiebbar aufgenommen sind, wobei mittels Kalibern ein Zylinder-Spalt einstellbar ist.
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Bei vielen Produkten, die als endloses Material gefertigt werden, beispielsweise Auto-Sicherheitsgurte, werden für das fertige Produkt sehr präzise Materialdicken mit Toleranzen von wenigen hundertstel Millimetern gefordert. Durch die bekannten Herstellungsprozesse, insbesondere die Herstellungsprozesse der Textilindustrie, sind diese Toleranzen oft ohne eine Veredelung nicht einzuhalten. Daher finden Press- und Glättkalander ihren Einsatz bei solchen Endlosprodukten. Beispielsweise kann mit einem solchen Press- und Glättkalander der Auto-Sicherheitsgurt auf die gewünschte Dicke gepresst und gleichzeitig dessen Gurtoberfläche geglättet werden. Dies ist ein Veredlungsprozess, der oft in Maschinen durchgeführt wird, die im Drei-Schicht-Betrieb arbeiten und nur alle 5 bis 10 Tage für eine Reinigungs- und Wartungspause stillgesetzt werden.
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Bereits geringste Unterschiede beim Garnmaterial oder kleine Abweichungen der Produktionsparameter im Webprozess, beispielsweise eine Änderung des Komprimierungsverhaltens des Endlosmaterials aufgrund von Materialwechseln oder aufgrund von Veränderungen der Materialeigenschaften im laufenden Betrieb machen es erforderlich, den Zylinder-Spalt während der laufenden Produktion zu korrigieren.
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Bisher geschieht diese Einstellung z. B. durch das Einsetzen von Distanzstücken zwischen den Walzenlagern, auch Kaliber genannt. Die Walzen des Kalanders werden nach bekannten Verfahren pneumatisch oder hydraulisch gegen die Distanzstücke gefahren, entweder beide Walzen oder nur eine davon. Weitgehend üblich bei Textilmaschinen ist der Einsatz von vier Kalibern pro Walzenpaar, weil damit bisher erfolgreich ein Kippen oder Verkanten der mechanischen Elemente beim Zusammenfahren der Walzen vermieden werden konnte. Eine Veränderung des Spaltmaßes wird also durch den Austausch der Kaliber vorgenommen. Dies nimmt eine gewisse Zeit in Anspruch und ist nur bei Anlagenstillstand durchführbar.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, schnell und präzise verstellbare Mittel zum Beabstanden von in der Verschieberichtung gegeneinander verschiebbaren Elementen zur Verfügung zu stellen, sodass möglichst kein Maschinenstillstand erforderlich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kaliber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Textilmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10.
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Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Kaliber besteht aus zumindest zwei Körpern, von denen zumindest einer rotierbar gelagert ist. Die Körper sind mit einer gemeinsamen Achse, insbesondere einer gemeinsamen Rotationsachse, entlang der Verschieberichtung zwischen den Elementen aufnehmbar, die es zu beabstanden gilt. Die Körper berühren sich mit ihren einander zugewandten Stirnflächen. Die Stirnflächen sind gestuft ausgebildet.
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Vorteilhaft ist, dass durch derartige präzise Kaliber mit gesicherten Berührungsflächen die Anzahl der Kaliber reduziert werden kann, insbesondere auf zwei statt bisher bei üblichen Kalandern vier Kalibern je Zylinder-Spalt. Außerdem sind Veränderungen des Zylinder-Spalts mit dem erfindungsgemäßen Kalibern schneller und präziser erreichbar. Die erfindungsgemäßen Kaliber sind manuell oder automatisiert verstellbar. Das erfindungsgemäße Kaliber, das nicht, auch nicht teilweise, gewechselt werden muss, kann ausreichend viele Einstellungen einnehmen, um verschiedensten Anforderungen an den Zylinder-Spalt gerecht zu werden.
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Die erfindungsgemäße Führung der Kaliberflächen zueinander in einer Rotation gewährleistet eine Langlebigkeit, die bisher im Tausch befindliche Kaliber nicht hatten. Hier trat oft vorzeitiger Verschleiß durch Verkanten oder durch andere Ursachen verursachte Deformation auf. Ein unbeabsichtigtes Versetzen oder Verlieren der Kaliber des Kalanders ist nun ausgeschlossen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers sind die Körper koaxial auf einem gemeinsamen Kolben aufgenommen, sodass der Kolben für zumindest einen der Körper ein Gleitlager für dessen Rotation ist.
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Mögliche Körper sind demnach Scheiben mit einem kreisrunden oder vieleckigen Umfang.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers weist der Kolben einen Kragen auf. Der Kragen stützt auf einer dem Körper zugewandten Seite den ersten der Körper in axialer Richtung ab. Ein zumindest in den Kragen eindringendes oder den Kragen durchdringendes Befestigungselement sichert den ersten Körper gegen den Kragen und gegen eine Rotation um die Rotationsachse.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers weist der Kolben an einem stirnseitigen Ende radial außen eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines Sicherungsrings auf, sodass der Sicherungsring den zweiten der Körper in axialer Richtung abstützt.
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Auf diese Art und Weise ist mit einfachen Mitteln in einem zu dem ersten Körper benachbarten Bereich der zweite Körper axial verschiebbar auf dem Kolben gesichert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers sind die Körper gegen die Kraft einer Feder entlang der Verschieberichtung aufeinander zu verschiebbar. Für den Fall, dass nur einer der Körper axial verschiebbar ist, ist nur dieser eine Körper gegen die Kraft der Feder entlang der Verschieberichtung dem weiteren Körper entgegen verschiebbar.
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Beim Auseinanderfahren der Zylinder ermöglicht der Einbau der Feder ein komfortables Verstellen, insbesondere wenn ein größerer Zylinder-Spalt einzustellen ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers bestehen die Stirnflächen in axialer Richtung gesehen aus Teilflächen, die in mehreren, parallel zueinander angeordneten rechtwinklig zur Rotationsachse ausgerichteten Ebenen liegen und sich nach Art stumpfer Kuchenstücke über den Umfang des jeweiligen Körpers verteilen.
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Die Körper haben mit solchen Teilflächen ausreichende Standsicherheit aufeinander. Je nach Abstufung können immer radial gegenüberliegende Teilflächen die Last gleichmäßig auf die Körper verteilen, sodass es nicht zu Verkantungen kommen kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers sind die Stirnflächen mit Teilflächen als ein Wendel um die Rotationsachse ausgebildet, wobei treppenähnliche Abstufungen der Körper aufeinander abgestimmt sind.
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Eine derartige Anordnung bietet bei besonders geringer Fehleranfälligkeit Einstellmöglichkeiten für einen großen Bereich einstellbarer Zylinder-Spalte.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers weisen die Stirnflächen beider Körper gleich viele und gleich weit gestufte Teilflächen auf, sodass die Körper sich in einer Nullstellung vollflächig mit ihren Stirnflächen berühren.
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Bei derart ausgebildeten Stirnflächen ist eine besonders stabile Abstützung in der Nullstellung erreichbar. Das ist bei mehreren verstellbaren Zylinder-Spalten oder einer Anordnung von erfindungsgemäßen Kalibern in Reihe von Vorteil.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibers ist zur Rotation des zumindest einen Körpers in radialer Richtung ein Hebel in zumindest einen der Körper einführbar. Hierbei handelt es sich insbesondere um ein Einführen in ein radial ausgerichtetes nach radial außen offenes Sackloch. Alternativ ist es vorgesehen, dass an zumindest einem der Körper ein ansteuerbarer Antrieb angreift, insbesondere radial außen an zumindest einen der Körper.
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Die erfindungsgemäßen Kaliber nach vieler dieser Ausführungsformen sind manuell oder auch automatisch verstellbar.
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Die erfindungsgemäßen Kaliber finden beispielsweise in Grundrahmen von Textilmaschinen Verwendung, sind aber auch in anderen Bereichen zum Beabstanden von Elementen geeignet.
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Nachfolgend wird die Erfindung mit zwei Ausführungsbeispielen, die in Figuren dargestellt sind, näher erläutert. Gleiche Bauteile sind die Ausführungsbeispiele übergreifend mit gleichen Bezugszeichen versehen. Nicht in allen Figuren sind alle Bezugszeichen eingetragen, um eine bessere Übersicht zu gewähren.
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Es zeigen:
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1 eine Übersicht über die Einbausituation eines erfindungsgemäßen Kalibers zwischen zwei voneinander zu beabstandenden Zylindern im Axialschnitt durch die Zylinder als ein Ausschnitt aus einem Grundrahmen,
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2 eine perspektivische Ansicht auf zwei in einer Explosionsdarstellung koaxial zueinander ausgerichtete Körper eines erfindungsgemäßen Kalibers,
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3 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kaliber gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Nullstellung,
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4 das Kaliber gemäß 3 in einer ersten Spaltstellung und
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5 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kaliber gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer maximalen Spaltstellung.
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1 zeigt einen Teil eines Grundrahmens 1, der rotierbare Zylinder 3, 5 in einer zueinander parallelen Anordnung lagert, sodass zwischen den Zylindern ein Zylinder-Spalt 6 ausgebildet ist. Um diesen Zylinder-Spalt 6 einstellen zu können, sind auf einer Führerseite 9 und einer Triebseite 8 Kaliber 10, zwischen den Lagerungen der Zylinder 3, 5 angeordnet.
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Die Zylinder 3, 5 sind in einer Verschieberichtung 7 gegeneinander verschiebbare Elemente, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch. Dazu ist der erste Zylinder 3 in einem Festlager 2 und der zweite Zylinder 5 in einem Loslager 4 gelagert. Die Kaliber 10, geben den Zylinder-Spalt 6 vor, wenn nach einer für einen Wechsel der Kaliber überhöhten Aufweitung des Zylinder-Spalts beide Elemente wieder in Verschieberichtung 7 soweit aufeinander zu verschoben sind, wie es die Kaliber 10, zulassen.
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Die in 1 nur schemenhaft erkennbaren erfindungsgemäßen Kaliber bestehen jeweils aus zumindest zwei Körpern 11, 12, von denen zumindest einer rotierbar gelagert ist. Die Körper 11, 12, sind mit einer gemeinsamen Rotationsachse 17 entlang der Verschieberichtung zwischen den Elementen aufnehmbar, sodass sich die Körper mit ihren einander zugewandten Stirnflächen 13, 14 berühren.
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2 zeigt die Körper 11, 12, des erfindungsgemäßen Kalanders gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung, sodass ein Einblick auf eine der Stirnflächen 14 gewährt ist. Die Stirnfläche 14 ist gestuft ausgebildet. Die in der perspektivischen Ansicht gemäß 2 verdeckte Stirnfläche 13 des ersten Körpers 11, der beiden Körper des Kalibers 10, ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel der gestuften Stirnfläche 14 des zweiten Körpers 12, entsprechend gestuft 15.
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Das erste Ausführungsbeispiel ist in den 3 und 4 im Axialschnitt dargestellt, wobei die 3 und 4 ein vollständiges erfindungsgemäßes Kaliber 10 zeigen. Beide Körper 11, 12, sind auf einem Kolben 18 angeordnet, der einem der Elemente, die es zu beabstanden gilt, (nicht dargestellt) zugewandt einen Kragen 21 aufweist. Der Kragen 21 bietet dem ersten Element abgewandt an einem Lagerungsende des Kolbens 18 eine Abstützfläche für den ersten Körper 11. Der erste Körper 11, ist mittels eines Befestigungselements 20 gegen den Kragen 21 verspannt, sodass der erste Körper nicht rotieren kann und in seiner axialen Position gesichert bleibt. In Verschieberichtung 7 gesehen – ebenfalls entlang der Rotationsachse 17 – ist dem zweiten zu beabstandenden Element (nicht dargestellt) zugewandt der zweite Körper 12, auf dem Kolben 18 aufgenommen. In diesem Abschnitt funktioniert der Kolben 18 als Lager für die Rotation des zweiten Körpers 12 um die Rotationsachse 17. Zur axialen Sicherung des zweiten Körpers 12 dient ein Sicherungsring 19. Der Sicherungsring 19 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in eine um den Kolben 18 umlaufende Nut 25 eingesetzt.
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In 3 ist das erfindungsgemäße Kaliber 10, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Nullstellung dargestellt, in der sich die Stirnflächen 13, 14 vollständig berühren. In 4 ist der zweite Körper 12, zur Einstellung eines Zylinder-Spaltes, der größer ist als der Zylinder-Spalt der Nullstellung, in eine Spaltstellung verdreht. Dabei berühren sich nur Teilflächen 23 der Stirnflächen 13, 14 als Berührungsflächen 16. Zum Umschalten zwischen der Nullstellung und/oder verschiedenen Spaltstellungen ist ein Hebel in ein Sackloch 24 (2) in der Umfangsfläche des zweiten Körpers 12 einführbar, sodass mittels des Hebels die Rotation des zweiten Körpers bewirkt werden kann. Der Hebel ist zwischen mehreren über den Umfang verteilten Sacklöchern 24 umsteckbar und dient gleichzeitig als Sicherung gegen unabsichtiges oder selbsttätiges Verdrehen. Der Hebel rastet hierzu nach jeweils einer Drehung, beispielsweise um 30°, in eine Nut (nicht dargestellt) ein.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine schnelle und präzise Einstellung von nur zwei Kalibern – ein Kaliber auf der Führerseite 9 und ein Kaliber auf der Triebseite 8 –, ohne die Grundkonstruktion des Grundrahmens 1 im Vergleich zu üblichen Anordnungen von vier Kalibern in bekannten Grundrahmen verändern zu müssen. Der zweite Körper 12 kann beispielsweise in Schritten von jeweils 30° zu dem ersten, feststehenden Körper 11 verdreht werden, wobei auch feinere oder gröbere Auflösungen von Vorteil sein können. Die Körper 11, 12 des ersten Ausführungsbeispiels sind treppenähnlich abgestuft, wobei jeweils gegenüberliegende Teilflächen der Körper dasselbe Erhöhungsmaß aufweisen. Beispielsweise stützen sich dann bei Verdrehungsschritten von 30° immer mindestens zwei gleich hohe Einzelflächen eines Körpers auf der/n entsprechenden Berührungsfläche/n des gegenüberliegenden Körpers ab. Anstelle einer proportionalen Änderung des Spaltmaßes können auch degressive Spaltmaßsteigerungen möglich sein. Dann sind die Teilflächen unterschiedlich weit zueinander abzustufen. Anstelle der dargestellten Ringform der Einstellelemente kann auch beispielsweise ein Vieleck verwendet werden.
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In 5 ist das erfindungsgemäße Kaliber 10' gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Körper 11', 12' gegen die Kraft einer Feder 22 entlang der Verschieberichtung 7 aufeinander zu verschiebbar. Die Darstellung gemäß 5 zeigt den Kaliber 10' ohne Belastung, sodass sich keine Stirnflächen 13 berühren und die Körper 11', 12' maximal weit auseinander geschoben sind. Dazu sind die Körper 11', 12' radial innen teilweise ausgespart 26, 27, um in den Aussparungen 26, 27 die Feder 22 aufzunehmen. Es handelt sich gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel um eine Spiralfeder. Im Rahmen der Erfindung sind beispielsweise sämtliche Torisionsfedern als äquivalente Mittel anzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundrahmen
- 2
- Festlager
- 3
- erster Zylinder
- 4
- Loslager
- 5
- zweiter Zylinder
- 6
- Zylinder-Spalt
- 7
- Verschieberichtung
- 8
- Triebseite
- 9
- Führerseite
- 10, 10'
- Kaliber
- 11, 11'
- erster Körper
- 12, 12'
- zweiter Körper
- 13
- erste Stirnfläche
- 14
- zweite Stirnfläche
- 15
- Stufe
- 16
- Berührungsfläche
- 17
- Rotationsachse
- 18
- Kolben
- 19
- Sicherungsring
- 20
- Befestigungselement
- 21
- Kragen
- 22
- Feder
- 23
- Teilflächen
- 24
- Sackloch
- 25
- Nut
- 26
- Aussparung
- 27
- Aussparung
