DE29716031U1 - Verstellvorrichtung für ein Walzenpaar zum Einstellen eines Walzenspaltes - Google Patents

Description

Beschreibung: G 97 127

UniMaTec

Prägewalzen und Maschinenbau GmbH 52349 Düren

Verstellvorrichtung für ein Walzenpaar zum Einstellen eines Walzenspaltes

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für ein Walzenpaar zum Einstellen eines von den beiden Walzen des Walzenpaares gebildeten Walzenspaltes, wobei jede Walze beidseits mit axialen Lagerzapfen für die jeweilige Lagerung in einem Drehlager ausgebildet ist und jeweils zu beiden Seiten des Walzenpaares zwischen den Lagerzapfen der beiden Walzen je eine Verstellvorrichtung angeordnet ist und die Verstellvorrichtungen mit Mitteln zum Verlagern der mindestens einen Walze ausgerüstet sind, um den Achsabstand der Walzen voneinander durch Verlagern mindestens einer Walze zur Einstellung des Walzenspaltes zu verändern.

Derartige Verstellvorrichtungen zum Einstellen des Walzenspaltes werden beispielsweise bei sogenannten Unionprägewalzen verwendet, die aus einem Stahlwalzenpaar bestehen und deren eine Walze eine positive Gravur, die Patrize und die Gegenwalze die negative Gravur, die Matrize trägt. Diese Prägewalzen werden üblicherweise mittels Pendelrollenlagern in der sogenannten Walzenstuhlung oder Kassette zueinander geführt und drehbar gelagert.

Für den Prägebetrieb ist es notwendig, daß die Walzen radial und axial genau zueinander ausgerichtet sind, außerdem muß der sogenannte Prägespalt eingestellt werden, d. h. die Prägewalzen werden in einem genau definierten Abstand zueinander eingestellt, was durch Verstellung des von den Prägewalzen gebildeten Walzenspaltes erfolgt. Dieser genau definierte Abstand der Prägewalzen zueinander ist notwendig, damit das zu prägende

Material nicht überprägt wird und/oder eine gewünschte genaue Prägehöhe erreicht wird.

Die bekannten Verstellvorrichtungen zum Einstellen des von zwei Walzen eines Walzenpaares gebildeten Walzenspaltes beruhen auf einer Spaltkeilverstellung mit einem mehr oder weniger weit in einen Spalt eintreibbaren Keil oder weisen einen feststehenden Gewindebolzen und eine sogenannte Spalteinstellmutter auf. Diese beiden bekannten Verstellvorrichtungen sind stets zwischen den Drehlagern der Walzen angeordnet.

Derartige bekannte Verstellvorrichtungen haben den wesentlichen Nachteil, daß die notwendige Lagerluft der als Drehlager für die Walzen eingesetzten Pendelrollenlager sowie alle weiteren Lagerungsspiele zu einem Restspiel der Lagerung von mindestens 0,05 bis 0,1 mm führen. Dieses Restspiel führt dazu, daß die Prägewalzen sich in diesem Bereich je nach Anordnung und Belastung zueinander bewegen können. Diese Bewegung ist besonders ausgeprägt bei sogenannten Formatgravuren und äußert sich in Schwingungen der als Prägewalzen ausgeführten Walzen des Walzenpaares. Bei diesen Formatgravuren handelt es sich beispielsweise um Randgravuren, wie sie z. B.

bei Servietten oder Taschentüchern angewendet werden und dienen zum Verhaften der einzelnen Lagen, bei Servietten oder Taschentüchern beispielsweise zwei bis vier Lagen Tissue. Die Prägewalzen für derartige Formatgravuren tragen in einem solchen Fall rundum, je nach Größe und Anzahl der Formate, beispielsweise fünf Gravurstreifen und quer sechzehn Gravurbalken.

Bei den quer verlaufenden Gravurbalken vergrößert sich die Druckfläche während des Prägebetriebes auf ein Vielfaches der Druckfläche der rund um die Prägewalzen verlaufenden Gravurstreifen und damit die auftretende Druckkraft im Walzenspalt, was von der Anordnung, Anzahl und Größe der Formate abhängig ist. Durch diese dauernd wechselnde Druckkraft werden die Prägewalzen innerhalb der Restluft in Schwingung versetzt. Damit diese

Schwingungen nicht zu stark werden bzw. die Walzen nicht an jedem quer verlaufenden Gravurbalken ausweichen, wird ein höherer Druck eingestellt als für die Längsbalkenprägung nötig ist. Dennoch ist durch das Ausweichen der Prägewalzen in den quer verlaufenden Gravurbalkenbereichen eine wesentlich schlechtere Prägung bzw. Verhaftung der einzelnen Lagen festzustellen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine exakte Einstellung des zwischen den Walzen des Walzenpaares gebildeten Walzenspaltes ermöglicht ist und ein Ausweichen der Walzen, beispielsweise wenn diese als Prägewalzen mit quer verlaufenden Gravurbereichen ausgebildet sind, verhindert wird, so daß die unerwünschten Schwingungen der Walzen unterbunden werden und das Prägeergebnis verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Verstellvorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmaien des Schutzanspruches 1 gelöst,

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Zur Lösung der vorangehend dargelegten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Wirkverbindung zwischen den Mitteln der Verstellvorrichtung zum Verlagern der mindestens einen Walze und den Lagerzapfen der Walzen in einem von den Drehlagern beabstandeten Bereich vorgesehen ist.

Die Erfindung lehrt, daß durch diese Schaffung der Wirkverbindung zwischen den Mitteln zum Verlagern der Walze und dem Lagerzapfen außerhalb der Drehlager das Gesamtspiel des von den Walzen, ihren Drehlagern und der Verstellvorrichtung gebildeten Systems innerhalb des Walzenpaars bei der Einstellung des Walzenspaltes eliminiert wird, so daß die Walzen spielfrei in den Drehlagern im gewünschten Achsabstand für den Walzenspalt gelagert sind und ein Ausweichen der Walzen und die damit verbundenen

Vibrationen/Schwingungen unterbunden werden. Die für die Drehbarkeit der Walzen notwendige Lagerluft, die sogenannte Betriebslagerluft in den Drehlagern bleibt jedoch erhalten, was nachfolgend noch näher erläutert wird.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit den Mitteln zum Verlagern der mindestens einen Walze ist vorteilhaft in einem Bereich zwischen den Walzenballen der Walzen und den Drehlagern angeordnet und tritt in diesem Bereich mit den Lagerzapfen der Walzen in Wirkverbindung. Hierbei ist es bevorzugt, diese Wirkverbindung möglichst unmittelbar im Anschluß an die Walzenballen der Walzen vorzusehen.

Als Mittel zum Verlagern der Walzen und zum Herstellen der Wirkverbindung mit den Lagerzapfen sind für jede Walzenseite gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung je zwei Lagersteine zur Aufnahme je eines Lagerzapfens auf einer Walzenseite vorgesehen und zwischen den beiden Lagersteinen einer Walzenseite ist je ein Stellelement zur Veränderung des Abstandes der beiden Lagersteine voneinander vorgesehen.

Hierbei kann jeder Lagerstein mit einem Lager für eine drehbare Lagerung des im Lagerstein aufgenommenen Lagerzapfens ausgebildet sein, so daß über diese drehbare Lagerung die Wirkverbindung zwischen der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung und dem Lagerzapfen der Walze hergestellt wird.

Vorteilhaft ist jeder Lagerstein der Verstellvorrichtung mit einem Lager, insbesondere Kugellager für eine drehbare Lagerung des im jeweiligen Lagerstein aufgenommenen Lagezapfens ausgerüstet. Bei dieser Ausbildung entspricht der Abstand der Mittelpunkte der Kugellager dem Achsabstand der Walzen im Bereich der Verstellvorrichtung. Die Veränderung des Achsabstandes der Walzen zur Einstellung des Walzenspaltes kann bei der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung somit auf einfache Weise durch eine Veränderung der Lagersteine und der in ihnen gehalterten Kugellager erfolgen, die die Lagerzapfen der Walzen aufnehmen.

Es ist jedoch auch möglich, anstelle von Kugellagern Gleitlager o. ä. Lager in den Lagersteinen vorzusehen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Lagersteine als Lagersteinhalbschalen ausgebildet sind, in denen die Kugellager eingesetzt sind und bei jeder Verstellvorrichtung auf der Oberseite der den Lagerzapfen einer Walze aufnehmenden Lagersteinhalbschale eine Klemmvorrichtung in Gestalt einer Deckelschale zum Festklemmen des in die Lagersteinhalbschale eingesetzten Lagers in Bezug auf den Lagerzapfen der Walze vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die mit der Klemmvorrichtung ausgerüstete Lagersteinhalbschale starr an einer Walze auf dem Kugellager festgeklemmt. Die jeweilige andere Lagersteinhalbschale der Verstellvorrichtung ist demgegenüber beweglich, so daß nur eine der beiden Lagerschalen hinsichtlich 5 ihres Abstandes zu anderen Lagerschaien verschiebbar ist. Entsprechend ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, mittels der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung nur eine der beiden Walzen zur Veränderung des Achsabstandes zu verlagern.

Weiterhin sind die Lagersteine vorteilhaft seitlich mittels Führungsschienen verbunden, wobei ein Lagerstein fest mit den Führungsschienen verbunden ist und der andere Lagerstein verschieblich in den Führungsschienen geführt ist.

Zur Verstellung des Abstandes der Lagersteine voneinander, in deren Folge der Achsabstand der Walzen zur Einstellung des Walzenspaltes veränderbar ist, ist vorteilhaft ein Stelielement vorgesehen, welches als Keil ausgebildet ist. Der Keil ist zwischen den beiden Lagersteinen angeordnet und verschiebbar, dergestalt, daß in Abhängigkeit von der Verschiebeposition des Keiles der Abstand eines Lagersteins mit dem darin gelagerten Lagerzapfen vom anderen Lagerstein mit dem darin gelagerten Lagerzapfen veränderbar ist, wobei der Achsabstand der Walzen verändert wird und der Walzenspalt eingestellt wird.

Der Keil kann beispielsweise mittels einer Stellspindel verschoben werden, die einseitig mit dem Keil in Wirkverbindung steht und auf der anderen Seite in der Verstellvorrichtung gelagert ist und in Verschieberichtung bewegt werden kann.
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Um eine präzise Verschiebbarkeit des Keiles zwischen den Lagersteinen der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung zu gewährleisten, wird überdies vorgeschlagen, daß der Keil zumindest auf einer seiner den Lagersteinen zugewandten Seitenflächen eine vorstehende Führungsleiste aufweist, die in eine entsprechend ausgebildeten Führungsnut des Lagersteines geführt ist. Durch diese Ausgestaltung gleitet der Keil mit seiner Führungsleiste stets entlang der Führungsnut des Lagersteines, so daß ein seitliches Ausweichen des Keiles aus seinem vorgesehenen Verschiebeweg zwischen den Lagersteinen der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung verhindert wird.

Als Stellelement kann beispielsweise auch eine bewegbare Spindel mit Spindelmutter zwischen den Lagersteinen vorgesehen sein.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Stellelement auf seiner dem verschiebbaren Lagerstein zugewandten Seite mindestens eine Feder aufweist, die sich zwischen dem Stellelement und dem Lagerstein erstreckt. Diese Feder verhindert bei einer Aufhebung des auf die Walzen ausgeübten Drucks, beispielsweise bei einem Auseinanderbewegen der Walzen, um zu prägendes Material in den Walzenspalt einzuführen, daß zwischen der bewegbaren Lagersteinhalbschale und dem darin eingesetzten Kugellager ein Spalt entsteht, in den beispielsweise Staub- und Schmutzpartikel eindringen können. Die zwischen dem Stellelement und dem Lagerstein angeordnete Feder sorgt unabhängig von der Position des bewegbaren Lagersteins stets für eine korrekte Anlage des Lagersteins am darin eingesetzten Kugellager, so daß keine Verunreinigungen eindringen und die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung negativ beeinflussen können.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung kann insbesondere dazu verwendet werden, einen Walzenspalt zwischen zwei als Prägewalzen ausgebildeten Walzen zum Prägen von aufeinanderliegenden Papierlagen, beispielsweise den eingangs erwähnten Servietten oder Taschentüchern zwecks Verbindung der einzelnen Papierlagen verwendet werden.

Aufgrund der Tatsache, daß bei der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung das Gesamtspiel der Walzen des Waizenpaares gegen Null geführt und damit einhergehende Bewegungen und Schwingungen der Walzen verhindert werden, ist diese erfindungsgemäße Verstellvorrichtung darüber hinaus für alle Walzenpaare geeignet, bei denen unterschiedliche Druckverhältnisse auftreten, wie es nicht nur bei den vorgenannten Prägewalzen, sondern auch bei Glättwalzen, Kalibrierwalzen und weiteren Walzen von Walzenpaaren in verschiedener Ausführung mit einem einstellbaren Walzenspalt der Fall ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Ansicht auf ein Walzenpaar mit der erfindungsgemäßen

Verstellvorrichtung zum Einstellen des Walzenspaltes,

Fig. 2. Die Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung

gemäß Pfeil V in Fig. 1,
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Fig. 3 in schematisierter Darstellung die bei Einsatz der

erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung an den Walzen

angreifenden Druckkräfte und Lagerkräfte,

Fig. 4a - 4c Ansichten auf den als Stellelement wirkenden Keil von

verschiedenen Seiten,

Fig. 5 die Ansicht auf die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung

gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6a die Aufsicht auf eine Führungsschiene der erfindungsgemäßen

Versteilvorrichtung,

Fig. 6b den Längsschnitt durch die Führungsschiene gemäß Fig. 6a,

Fig. 7 die Aufsicht auf ein Walzenpaar mit einer Verstellvorrichtung

gemäß Stand der Technik,

Fig. 8 in schematisierter Darstellung die auftretenden Lagerkräfte bei

einem Walzenpaar mit Prägewalzen gemäß Fig. 7.

In der Figur 7 ist eine Verstellvorrichtung 6 für ein Walzenpaar, gebildet aus zwei Walzen 1, 2 gemäß Stand der Technik dargestellt.

Die Walzen 1, 2 des Waizenpaares weisen jeweils einen Walzenballen 10, 20 auf, an den sich beidseits jeweils ein axialer Lagerzapfen 11a, 11b bzw. 21a, 21b anschließt. Auf diese Lagerzapfen 11a, 11b bzw. 21a, 21b ist jeweils ein Drehlager in Gestalt von Pendelrollenlagern 12a, 22a aufgezogen, welches in Lagergehäusen 13a, 13b bzw. 23a, 23b gehaltert ist und zur drehbaren Lagerung der Walzen 1, 2 in einem hier der Einfachheit halber nicht dargestellten Gestell, der sogenannten Walzenstuhlung oder Kassette dienen.

Die Walzen 1, 2 können beispielsweise als sogenannte Unionprägewalzen in Form von Stahlwalzen zur Bildung eines Stahlwalzenpaares ausgeführt sein. Eine Walze, beispielsweise Walze 1 trägt eine positive Gravur, die Patrize und die zweite Walze 2 als Gegenwalze trägt die negative Gravur, die Matrize, was in Fig. 8 schematisch dargestellt ist.

Für den Prägebetrieb ist es notwendig, daß die Walzen 1, 2 gegeneinander mit Druck beaufschlagt werden und radial und axial genau zueinander ausgerichtet sind, außerdem muß der als Prägespalt wirkende Walzenspalt 4 zwischen den Walzenballen 10, 20 der Walzen 1,2 exakt eingestellt werden, damit das zu prägende Material, welches durch den Walzenspalt 4 hindurchgezogen wird, nicht überprägt wird und/oder eine genaue Prägehöhe erreicht wird.

Zur Einstellung dieses Walzenspaltes 4 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik, in Figur 7 eine Verstellvorrichtung 6 an beiden Seiten der Walzen 1, 2 vorgesehen. Die Verstellvorrichtung 6 besteht aus einem feststehenden Gewindebolzen 60, auf dem eine Spalteinstellmutter 60 drehbar geführt ist. Die Verstellvorrichtung 6 erstreckt sich hierbei zwischen den Lagergehäusen 13a, 23a bzw. 13b, 23b der Drehlager 12a, 22a bzw. 12b, 22b. Durch Drehung der Spalteinstellmutter 60 verändert sich der Abstand zwischen den in den Lagergehäusen 13a, 23a bzw. 13b, 23b angeordneten Lagern 12a, 22a und damit auch der Achsabstand B der Längsachsen LA1, LA 2 der Walzen 1, 2, in deren Folge der Walzenspalt 4 zwischen den Walzenballen 10, 20 der Walzen 1, 2 einstellbar ist, beispielsweise nach Maßgabe eines gewünschten Prägeergebnisses.

Problematisch bei dieser bekannten Verstellvorrichtung gemäß Fig. 7 ist die in den Drehlagern 12a, 22a bzw. 12b, 22b notwendigerweise vorhandene Lagerluft, insbesondere wenn die Walzen 1, 2 als Prägewalzen mit einer Formatgravur auf den Walzenballen 10, 20 ausgerüstet sind, was in der Fig. 8 schematisch dargestellt ist. Diese Formatgravuren bestehen aus rund um die Walzenballen 10, 20 verlaufenden Gravurstreifen 5b und mehreren quer verlaufenden Gravurbalken 5a, die bei Drehung der Walzen 1, 2 in Pfeilrichtung R1 bzw. R2 in regelmäßigen Abschnitten durch den Walzenspalt 4 zwischen den Walzen 1, 2 hindurchgezogen werden. Bei jedem Durchlauf der quer verlaufenden Gravurbalken 5a vergrößert sich die Druckfläche während des Prägebetriebes um ein Vielfaches gegenüber den ansonsten durch den Walzenspalt 4 verlaufenden Gravurstreifen 5b. Zwar werden über

die Drehlager 12a, 12b, 22a, 22b die mit Pfeilen K1, K2 angedeuteten Druckkräfte einer nicht näher dargestellten Druckerzeugungsvorrichtung auf die Walzen 1, 2 ausgeübt, jedoch ermöglicht die vorangehend bereits erwähnte Lagerluft ein Ausweichen der Walzen 1, 2 in Pfeilrichtung P3, wenn die Druckfläche und damit die auf die Prägewalzen 1, 2 ausgeübte Prägekraft beim Durchlaufen der Gravurbaiken 5a in regelmäßigen Abständen ansteigt und nachfolgend wieder absinkt. Dieses Auswandern der Walzen 1, 2 in Pfeilrichtung P3 führt zu ständigen Schwingungen der Walzen 1, 2, in deren Folge der Walzenspalt 4 seine mit der Verstellvorrichtung 6 eingestellte Höhe verändert, was sich sehr nachteilig auf das Prägeergebnis auswirkt.

Um diesem Problem zu begegnen, wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, daß dieses Auswandern der Walzen 1, 2 infolge hohem Prägedruck, beispielsweise durch quer verlaufende Gravurbalken 5a verhindert werden kann, wenn eine Verstellvorrichtung für den Walzenspalt 4 eingesetzt wird, deren Mittel zum Verlagern der mindestens einen Walze eine Wirkverbindung mit den Lagerzapfen 11a, 11b, 21a, 21b der Walzen 1, 2 in einem Bereich außerhalb der Drehlager 12a, 12b, 22a, 22b eingehen, was in der Figur 3 schematisch dargestellt ist.

Wie dieser Figur 3 entnehmbar ist, kann diese Wirkverbindung außerhalb der Drehlager 12a, 12b, 22a, 22b prinzipiell durch eine Verstellvorrichtung erzielt werden, die in einem Bereich zwischen den Walzenballen 10, 20 der Walzen 1, 2 und den Drehlagern auf die Lagerzapfen 11a, 11b, 21a, 21b der Walzen 1,2 einwirkt. Dazu weist die in der Fig. 3 nur schematisch angedeutete Verstellvorrichtung 3a, 3b, die beidseits des von den Walzen 1, 2 gebildeten Walzenpaares angeordnet ist, jeweils zwei Kugeliager 36a, 37a bzw. 36b, 37b auf, in denen je ein Lagerzapfen 11a, 21a, 11b, 21b der Walzen 1, 2 zusätzlich zu den Drehlagern 12, 22a, 12b, 22b gelagert ist. Zur Verstellung des Achsabstandes B der Walzen 1, 2 sind die Verstellvorrichtungen 3a, 3b so ausgebildet, daß sie eine mit Pfeilen K3 angedeutete Kraft auf ihre Kugellager 36a, 37a bzw. 36b, 37b ausüben können, in deren Folge mindestens eine

Walze, beispielsweise Walze 2 verlagert wird und der Walzenspalt 4 einstellbar ist. Nach wie vor wird über die Drehlager 12a, 12b, 22a, 22b die mit Pfeilen K1, K2 angedeutete Druckkraft zur Erzielung eines Prägedrucks auf die Walzen 1, 2 ausgeübt, in deren Folge sich an den Drehlagern die schematisch dargestellte entgegengerichtete Lagerkraft L1 bzw. L2 einstellt. Auf der den Pfeilen L1, L2 abgewandten Seite der Drehlager weisen diese ein Lagerspiel, bedingt durch ihre notwendig vorhandene Lagerluft auf, die beim Stand der Technik, wie vorangehend erläutert, für das Entstehen der unerwünschten Schwingungen verantwortlich ist. Bei der hier dargestellten erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung wird jedoch durch die von den Verstellvorrichtungen 3a, 3b ausgeübte Kraft K3 zur Einstellung des Walzenspaltes 4 eine genau entgegen den Kräften K1, K2 gerichtete Kraft auf die Walzen 1, 2 im Bereich ihrer Lagerzapfen 11a, 11b, 21a, 21b ausgeübt. Im Bereich der Wirkverbindung der Verstellvorrichtungen 3a, 3b stellt sich bei deren Kugellagern 36a, 36b, 37a, 37b die schematisiert angedeutete entgegen der Pfeilrichtung K3 gerichtete Lagerkraft L3 ein. Überraschend zeigt es sich, daß durch die Verwendung der Verstellvorrichtungen 3a, 3b und ihrer außerhalb der Drehlager auf die Lagerzapfen einwirkenden Mittel zum Verlagern der mindestens einen Walze sich dadurch die jeweils in der entgegengesetzten Richtung zu den Lagerkräften L1, L2 und L3 vorhandene Lagerluft sich gegenseitig aufhebt, so daß eine exakte Einstellung des Achsabstandes B und damit es Walzenspaltes 4 ermöglicht wird, ohne daß die Walzen 1, 2 bei hohem Prägedruck ausweichen könnten und in Schwingungen mit den bereits beschriebenen Nachteilen versetzt werden können. Die zur Aufrechterhaltung der Drehbarkeit der Walzen 1, 2 notwendige Lagerluft ist jedoch auf der den Pfeilen L1, L2 bzw. L3 abgewandten Seite der einzelnen Lager nach wie vor erhalten, so daß sich diese Walzen 1,2 frei drehen können.

Die vorangehend erläuterte Versteilvorrichtung 3a, 3b wird nun bezugnehmend auf die Figuren 1 bis 6 anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles in näheren Einzelheiten anhand der stellvertretend dargestellten Verstellvorrichtung 3a erläutert.

Wie dieser Fig. 2 zu entnehmen ist, umfaßt die Verstellvorrichtung 3a zwei Lagersteine 30, 31, zwischen denen ein verschiebbarer Keil 32 angeordnet ist, der nachfolgend noch erläutert wird. Die Lagersteine 30, 31 dienen der Aufnahme je eines Lagerzapfens 11a, 21a der Walzen 1, 2, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Zu diesem Zweck sind die Lagersteine 30, 31 jeweils als Lagersteinhaibschale 302, 312 ausgeführt, in die je ein Kugellager 36a, 37a hälftig eingesetzt ist und in dem gemäß Fig. 1 der jeweilige aufzunehmende Lagerzapfen 11a, 21a der Walzen 1, 2 drehbar gelagert ist. Über diese Kugellager 36a, 37a geht die Verstellvorrichtung 3a somit eine Wirkverbindung mit den Lagerzapfen 11a, 21a der Walzen 1, 2 ein, wobei diese Wirkverbindung außerhalb des Bereiches der Drehlager 12a, 22a der Walzen 1, 2 auf den Lagerzapfen 11a, 21a ausgebildet ist. Durch die Lagerung der Lagerzapfen 11a, 21a in den Kugellagern 36a, 37a der Verstellvorrichtung 3a entspricht der Abstand A der Mittelpunkte M1, M2 der Kugellager 36a, 37a dem Achsabstand B der Längsachsen LA1, LA2 der Walzen 1, 2 im Bereich der Verstellvorrichtung. Die mit der Verstellvorrichtung 3a gewünschte Verstellung des Achsabstandes B zur Einstellung des Walzenspaltes 4 zwischen den Walzenballen 10, 20 kann somit dadurch erfolgen, daß der Abstand A der Mittelpunkte M1, M2 der Kugellager 36a, 37a durch eine Bewegung eines oder beider Lagersteine 30, 31 in Pfeilrichtung P1 verändert wird.

Diese Veränderung des Abstandes A der Mittelpunkte M1, M2 und damit der Lagersteine 30, 31 voneinander wird mittels des verschiebbaren Keiles 32 vorgenommen. Der Keii 32, der in den Figuren 4a bis 4c in näheren Einzelheiten dargestellt ist, weist zu diesem Zweck eine horizontal verlaufende Oberseite 320 auf, die an einer ebenso horizontal verlaufenden Unterseite 303 der Lagersteinhaibschale 302 des Lagersteines 30 anliegt. Demgegenüber weist der Keil 32 auf seiner Unterseite 321 eine gegenüber der horizontalen geneigt verlaufenden Fläche auf, die eine Neigung entsprechend der ebenfalls schräg verlaufenden Seite 313 der Lagersteinhaibschale 312 des

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Lagersteins31 ausgebildet ist. Es ist von daher offensichtlich, daß durch eine Bewegung des Keiles 32 in Pfeilrichtung P2 infolge der Neigung der Seitenflächen 321 des Keiles 32 und 313 des Lagersteines 31 eine Bewegung desselben in Pfeilrichtung P1 erfolgt, in deren Folge sich der Abstand A der Mittelpunkte M1, M2 der Lager 36a, 37a ändert und damit eine Veränderung des Achsabstandes B und eine Einstellung des Walzenspaltes 4 zwischen den Walzen 1, 2 bewirkt wird und, wie vorangehend erläutert, sich das gesamte Lagerspiei an den Walzen 1, 2, welches durch die jeweilige Lagerluft bedingt ist, gegenseitig aufhebt.

Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Verstellvorrichtungen 3a, 3b sind hierbei derart ausgebildet, daß sie die eben beschriebene Verstellung des Achsabstandes B der Walzen 1, 2 durch eine Verlagerung lediglich einer Walze, hier der Walze 2 in Bezug auf die ortsfeste Walze 1 bewirken. Zu diesem Zweck wird der Lagerstein 30 starr mit der Walze 1 verbunden. Dies erfolgt dadurch, daß das den Lagerzapfen 11a aufnehmende Kugellager 36a mittels einer als Deckelschale 300 ausgebildeten Klemmvorrichtung und Schrauben 301 starr auf der Lagersteinhalbschale 302 des Lagersteins 30 aufgeklemmt wird und somit mit dem Lagerzapfen 11a der Walze 1 fest verbunden ist. Demgegenüber ist das Kugellager 37a, welches den Lagerzapfen 21a der Walze 2 aufnimmt, nur lose in die Lagersteinhalbschale 312 des Lagersteins 31 eingesetzt, der in Pfeilrichtung P1 bei Bewegung des Keiles 32 in Pfeilrichtung P2 beweglich ist, so daß die Walze 2 in Bezug auf die ortsfeste Walze 1 verlagert werden kann.

Um eine gute Stabilität der Verstellvorrichtung 3a zu erzielen, die zum Teil beträchtliche Kräfte K3 auf die Walzen 1, 2 auszuüben hat, sind die Lagersteine 30, 31 im Bereich ihrer Lagersteinhaibschale 302, 312 mittels seitlicher Führungsschienen 33 miteinander verbunden. Entsprechend der hier dargestellten Ausführungsform, bei der lediglich der Lagerstein 31 innerhalb der Verstellvorrichtung 3a beweglich ausgeführt ist, erfolgt die Befestigung der seitlichen Führungsschienen 33 an der starren Lagersteinhaibschale 302

ortsfest mittels Schrauben 331, die in entsprechenden Durchgangsbohrungen 330 der Seitenführungsschienen, vergleiche Figuren 6a, 6b, eingesetzt sind. Die Befestigung der beweglichen Lagersteinhalbschale 312 des Lagersteins 31 hingegen erfolgt mittels einer Schraube 335, die mit einer Buchse 336 in Pfeilrichtung P1 beweglich in einem sich in dieser Pfeilrichtung erstreckenden Langloch 332 der seitlichen Führungsschienen 33 gehaltert ist, so daß die Beweglichkeit der Lagersteinhalbschale 312 des Lagersteins 31 in Pfeilrichtung P1 durch die Verbindung mit den Seitenführungsschienen 33 nicht behindert wird.

In einer Seitenführungsschiene 33, in der Darstellung gemäß Fig. 2 der linken Seitenführungsschiene 33, ist überdies im mittleren Bereich eine mit einem Gewinde versehene Durchgangsbohrung 333 vorgesehen. Diese Durchgangsbohrung 333 dient zur Aufnahme einer Stellspindel 34, mit der die Bewegung des Keiles 32 in Pfeilrichtung P2 zum Bewegen der Lagersteinhalbschaie 312 des Lagersteins 31 in Pfeilrichtung P1 und damit zur Veränderung des Achsabstandes B in der vorangehend beschriebenen Weise bewirkt wird. Die Stellspindel 34 umfaßt eine innere, über die gesamte Länge der Steüspindel 34 durchgehende Gewindestange 340, die in eine entsprechende im Keil 32 ausgebildete Sacklochbohrung 322 fest eingeschraubt wird. Diese Gewindestange 340 ist von einer ein Außengewinde tragenden Spindel 342 umgeben, die einseitig an dem die Sackiochbohrung 322 für die Gewindestange 340 umgebenden Bereich des Keiles 32 anliegt und auf der anderen Seite mitteis einer auf die Gewindestange 340 aufgeschraubten Mutter 341 gekontert ist. An beiden Enden der Spinde! 342 ist diese gegenüber der Gewindestange 340 und den Kei! 32 mittels dort eingesetzter Gleitlager, z. B. Bundbuchsen 345a, b spielarm und drehbar gelagert. Die Spindel 342 ist im Gewinde der Durchgangsbohrung 333 in der Seitenführungsschiene 33 eingeschraubt, so daß über eine Drehung der Spindel 342 der Keil 32 in Pfeilrichtung P2 bewegbar ist, was zur Verstellung des Achsabstandes B der Walzen 1, 2, wie vorangehend erläutert, führt. Um die Spindel 342 in ihrer jeweiligen Position,

der ein bestimmter Achsabstand B der Walzen zugeordnet ist, zu fixieren, ist überdies auf der Außenseite der Seitenführungsschiene 33 eine auf dem Außengewinde der Bundbuchse 342 aufgeschraubte Verstellmutter 343 zur Festlegung der Spinde! 342 an der Seitenführungsschiene 33 vorgesehen.
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Um die Bewegung des Keiles 32 in Pfeilrichtung P2 stets in der exakt gewünschten gradlinigen Richtung zwischen den beiden Lagersteinhalbschalen 302, 312 zu gewährleisten, ist der Keil überdies auf seiner Oberseite 320, vergleiche Figuren 4 und 5, mit einer vorstehenden Führungsleiste 325 ausgebildet, die in einer entsprechend ausgebildeten Führungsnut 304 in der Seitenfläche 303 der Lagersteinhalbschale 302 geführt ist, so daß ein seitliches Ausweichen des Keiles 32 aus seiner geradlinigen gewünschten Verschiebebewegung in Pfeilrichtung P2 verhindert ist.

Wie eingangs bereits erwähnt, eignet sich die in der Figur 2 dargestellte Verstellvorrichtung 3a insbesondere zum Verstellen von als Prägewalzen ausgebildeten Walzen 1, 2, die beispielsweise zum Prägen von mehreren Papierlagen zur Herstellung von Servietten od. dgl. verwendet werden. Bei diesen Prägevorgängen besteht jedoch das Problem, daß eine große Menge an Staub und ähnlichen Verschmutzungen anfällt, die auf Dauer die Funktionsfähigkeit der Verstellvorrichtung negativ beeinflussen können.

Bei der Verstellvorrichtung gemäß Figur 2 ist, wie bereits erwähnt, das Kugellager 37a für Lagerzapfen 21a der Walze 2 lose in die Lagersteinhalbschale 312 des Lagersteins 31 eingesetzt. Es ist nun während des Betriebs der Verstellvorrichtung 3a von Zeit zu Zeit erforderlich, die auf die Drehlager ausgeübten Kräfte K1, K2 zu verringern, aufzuheben oder gar umzukehren, um die Walzen voneinander zu entfernen und somit den Walzenspalt aufzufahren. In einem solchermaßen aufgefahrenen Walzenspalt können sodann die beispielsweise zu verprägenden Papierlagen mit ihrem Anfangsabschnitt eingeführt werden. Bei einem solchen Auffahren des Walzenspaltes bewegt sich das in die Lagersteinhaibschale 312 lose

eingesetzte Kugellager 37a mit der sich während des Auffahrens des Walzenspaltes bewegenden Walze 2 mit, während die Lagersteinhalbschaie 312 von dieser Bewegung unbeeinflußt ist. In einem solchen Fall würde sich zwischen der Lagersteinhalbschaie 312 und dem Kugellager 37 ein Spalt ausbilden, in welchem sich sehr schnell der vorangehend erläuterte anfallende Staub und die sonstigen Verunreinigungen festsetzen würden, wodurch die Verstellgenauigkeit und präzise Lagerung der Walze 2 im Lagerstein 31 verloren ginge. Um diesem Problem zu begegnen, weist der Keil 32 auf seiner dem beweglichen Lagerstein 31 zugewandten Seite zwei Sacklochbohrungen 324a, 324b auf, in denen je eine Feder 323 eingesetzt ist, die sich zwischen dem Keil 32 und der Lagersteinhalbschaie 312 des Lagersteins 31 erstreckt. Diese Federn 323 sorgen bei dem eben beschriebenen Auffahren des Walzenspaltes dafür, daß die Lagersteinhalbschaie 312 stets spaltfrei am Kugellager 37a anliegt, so daß sich allenfalls ein Spalt zwischen der Lagersteinhalbschaie 312 und dem Keil 32 ausbildet. Dieser möglicherweise entstehende Spalt ist jedoch durch seitlich mittels Befestigungsschrauben 350 auf den Seitenführungsschienen 33 befestigte Abdeckbleche 35a, 35b, vergleiche hierzu auch Figur 5, gegen den Zutritt von Staub und anderen Verunreinigungen auf einfache Weise geschützt, so daß die Betriebssicherheit der Verstellvorrichtung 3a auch in stark mit Staub und anderen Verunreinigungen belasteten Umgebungen auf Dauer sichergestellt ist.

Um die Anlagefläche 313 der Lagersteinhalbschaie 312 für den Keil 32 vor Beschädigung durch die mit dem Keil 32 in Pfeilrichtung P2 mitbewegten Federn 323 zu schützen, ist diese mit einer längsverlaufenden Nut 313a ausgebildet, in der die Federn 323 sich an der Lagersteinhalbschaie 312 abstützen, während die eigentliche Anlagefläche für den Keil 32 außerhalb, insbesondere beidseits der Nut 313a ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung für ein Walzenpaar zum Einstellen des von den beiden Walzen gebildeten Walzenspaltes ermöglicht somit, wie vorangehend beschrieben, eine Verstellung des Walzenspaltes bei

gleichzeitiger Eliminierung des gesamten Lagerspiels, so daß eine exakte Führung der Walzen erfolgt. Durch diese Anordnung und Konstruktion ist gewährleistet, daß die Walzen des Walzenpaares nicht in Schwingung geraten bzw. sich bewegen oder bei wechselnder Druckfläche ausweichen, was insbesondere bei Ausbildung der Walzen als Prägewalzen erhebliche Vorteile mit sich bringt. Außerdem bietet die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung den Vorteil, mittels einer Meßuhr den tatsächlich eingestellten Walzenspalt messen zu können. Bei den bekannten Verstelivorrichtungen konnte zwar auch mittels Meßuhr ein Wert für den Walzenspalt ermittelt werden, jedoch war der tatsächlich eingestellte Walzenspalt nicht bekannt, da das Restspiel der Walzenlagerung nur sehr schwer ermittelt werden kann.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung ermöglicht somit eine Echtspalteinstellung für den Walzenspalt und erhöht maßgeblich die Laufruhe, die Rundlaufgenauigkeit und das Verarbeitungsergebnis, beispielsweise Prägeergebnis eines mit Prägewalzen ausgerüsteten Walzenpaares.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung ist aufgrund ihrer Wirkverbindung außerhalb der Drehlager nicht an bestimmte Formen von Walzenstuhlungen oder der in ihnen gehalterten Walzenpaare gebunden, so daß insbesondere auch eine Nachrüstung bereits vorhandener Walzenpaare mit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung auf einfache Weise erfolgen kann.

Claims (13)

Schutzansprüche: G 97 127

1. Verstellvorrichtung für ein Walzenpaar zum Einstellen eines von den beiden Walzen des Walzenpaares gebildeten Walzenspaltes, wobei jede Walze beidseits mit axialen Lagerzapfen für die jeweilige Lagerung in einem Drehlager ausgebildet ist und jeweils zu beiden Seiten des Walzenpaares zwischen den Lagerzapfen der beiden Walzen je eine Verstellvorrichtung angeordnet ist und die Verstelivorrichtungen mit Mitteln zum Verlagern der mindestens einen Walze ausgerüstet sind, um den Achsabstand der Walzen voneinander durch Verlagern mindestens einer Walze zur Einstellung des Walzenspaltes zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen den Mitteln der Verstellvorrichtung zum Verlagern der mindestens einen Walze und den Lagerzapfen der Walzen in einem von den Drehlagern beabstandeten Bereich vorgesehen ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Bereich zwischen den Walzenballen (10, 20) der Walzen (1, 2) und den Drehiagern (12a, 22a; 12b, 22b) angeordnet ist und mit ihren Mitteln mit den Lagerzapfen (11a, 21a; 11b, 21b) in Wirkverbindung tritt.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Verlagern der Walzen und zum Herstellen der Wirkverbindung mit den Lagerzapfen für jede Walzenseite zwei Lagersteine zur Aufnahme je eines Lagerzapfens auf einer Walzenseite vorgesehen sind und zwischen den beiden Lagersteinen einer Walzenseite je ein Stelielement zur Veränderung des Abstandes der beiden Lagersteine voneinander vorgesehen ist.

4. Versteilvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lagerstein (30, 31) mit einem Lager für eine drehbare Lagerung des im Lagerstein aufgenommenen Lagerzapfens ausgerüstet ist.

5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Lagersteine als Kugellager (36a, 37a; 36b, 37b) ausgebildet sind.

6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) der Mittelpunkte (M1, M2) der Kugellager (36a, 37a; 36b, 37b) den Abstand (B) der Längsachsen (LA1, LA2) der Walzen (1, 2) entspricht.

7. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersteine (30, 31) als Lagersteinhalbschalen (302, 312) ausgebildet sind, in denen die Kugellager (36a, 37a; 36b, 37b) eingesetzt sind und bei jeder Verstellvorrichtung (3a, 3b) auf der Oberseite der den Lagerzapfen (11a, 11b) der Walze (1) aufnehmenden Lagersteinhalbschale (302) eine Klemmvorrichtung in Gestalt einer Deckelschale (300) zum Festklemmen des in die Lagersteinhalbschale (302) eingesetzten Lagers (36a; 36b) in Bezug auf den Lagerzapfen (11a; 11b) der Walze (1) vorgesehen ist.

8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der beiden Lagersteine (30, 31) hinsichtlich seines Abstandes zum anderen Lagerstein verschiebbar ist.

9. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersteine (30,31) seitlich mittels Führungsschienen (33a, b) verbunden sind, wobei ein Lagerstein (30) fest mit den Führungsschienen (33a, b) verbunden und der andere Lagerstein (31) verschieblich in den Führungsschienen (33a, b) geführt ist.

10. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Steüelement ein Keil (32) vorgesehen ist, der zwischen den beiden Lagersteinen (30, 31) angeordnet und verschiebbar ist, dergestalt, daß in Abhängigkeit von der Verschiebeposition des Keiles

{32} der Abstand eines Lagersteins (31) mit dem darin gelagerten Lagerzapfen vom anderen Lagerstein (30) mit dem darin gelagerten Lagerzapfen veränderbar ist, wobei der Abstand der Längsachsen (LA1, LA2) der Walzen (1,2) verändert wird und der Walzenspalt (4) eingestellt wird.

11. Verstellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (32) mittels einer Stellspindel (34) verschiebbar ist.

12. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (32) zumindest auf einer seiner den Lagersteinen (30, 32) zugewandten Seitenflächen (320) eine vorstehende Führungsleiste (325) aufweist, die in einer entsprechend ausgebildeten Führungsnut (304) des Lagersteines (30) geführt ist.

13. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement auf seiner dem verschiebbaren Lagerstein (31) zugewandten Seite mindestens eine Feder (323) aufweist, die sich zwischen dem Verstellelement und dem Lagerstein (31) erstreckt.