DE19610624A1 - Fingerschutzvorrichtung für einen Walzenspalt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fingerschutzvor­ richtung für einen Walzenspalt, insbesondere eines Ka­ landers, wobei wenigstens eine der den Walzenspalt be­ grenzenden Walzen erwärmt wird, mit einem sich vor der Einlaufseite des Walzenspalts erstreckenden Träger, an dem zwei sich jeweils längs einer der den Walzenspalt begrenzenden Walzen erstreckende Leistenanordnungen in Umfangsrichtung des Trägers voneinander getrennt und in einem vorbestimmten Abstand von der betreffenden Walze starr befestigt sind.

Bei einer bekannten Fingerschutzvorrichtung dieser Art (Textil- und Bekleidungs-Berufsgenossenschaft, Merk­ blatt, Sicherung von Gefahrenstellen an Walzen, Ausgabe Mai 1978, Seite 9 oder DE 43 18 773 C1 oder DE 40 30 150 C1) erstrecken sich die Leistenanordnungen durchgehend über die gesamte Länge des Trägers und sind entweder an diesem angeschweißt oder einstückig mit ihm verbunden. Der Träger besteht entweder aus einem ver­ hältnismäßig schweren Metall, wie Eisen, oder aus einem spezifisch leichten faserverstärkten Kunstharz. Ein Träger aus faserverstärktem Kunstharz mit daran ange­ formten Leistenanordnungen erfüllt zwar aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts und geringen Wärmedeh­ nungskoeffizienten alle Anforderungen an eine geringe Durchbiegung, jedoch ist seine Herstellung aufwendig, weil für Walzen mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen entsprechend angepaßte Fingerschutzvorrichtungen erforderlich sind, zu deren Herstellung jeweils unter­ schiedliche Formwerkzeuge benötigt werden. Da die Stückzahl solcher Fingerschutzvorrichtungen, wie sie insbesondere für Kalander benötigt werden, verhältnis­ mäßig gering ist, sind die Kosten einer solchen Finger­ schutzvorrichtung hauptsächlich durch die hohen Kosten der Formwerkzeuge bestimmt. Bei Trägern aus Eisen oder dergleichen besteht dagegen die Gefahr einer Durchbie­ gung aufgrund ihres relativ hohen Eigengewichts und der thermischen Verbiegung, da sie einseitig durch die Wär­ me der Walze(n) erwärmt werden. Durch die Verbiegung des Trägers besteht die Gefahr, daß sich der Abstand zumindest der einen Leistenanordnung von der zugehöri­ gen Walze vergrößert, so daß der erforderliche Schutz gegen ein Hineingreifen in den Walzenspalt nicht mehr gewährleistet ist.

Es ist auch schon bekannt (DE 41 26 663 C2), die Lei­ stenanordnungen in Längsrichtung des Trägers in Lei­ stenelemente zu unterteilen und auf Zugstangen oder Seilen verschiebbar zu lagern, die zwischen Stirnwänden des Trägers unter Federvorspannung verschiebbar befe­ stigt sind. Die beiden Leisten jedes Leistenelements sind jedoch einstückig miteinander verbunden, so daß sie sich bei unterschiedlicher Erwärmung nach Art eines Bimetallstreifens verbiegen, wennschon diese Verbiegung aufgrund der geringen axialen Länge der Leistenelemente relativ gering ist. Um Durchbiegungen des Trägers auf­ grund seines Eigengewichts auszugleichen, liegen die Zugstangen auf Exzenterbolzen, durch deren Verdrehung sichergestellt werden kann, daß die Zugstangen und da­ mit die auf ihnen liegenden Leistenelemente ihre Höhen­ lage auch bei sich nach unten durchbiegendem Träger beibehalten. Dies erfordert jedoch eine aufwendige Ein­ stellung der Exzenterbolzen, die bei Trägern, die auf­ grund unterschiedlicher Walzen unterschiedlich bemessen sind, entsprechend unterschiedlich wäre. Darüber hinaus ist diese Fingerschutzvorrichtung wegen der zusätzli­ chen Zugstangen oder Seile, Exzenterbolzen und Federn aufwendig. Für unterschiedlich bemessene Walzen sind nicht nur unterschiedlich bemessene Träger, sondern auch unterschiedlich bemessene Leistenelemente und Zug­ stangen erforderlich, um stets den gleichen Abstand der Leistenanordnungen von den Walzen sicherzustellen. Dies ist aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Finger­ schutzvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit geringerem Aufwand an unterschiedlich bemessene Walzen angepaßt werden kann und dennoch den vorbestimm­ ten Abstand zwischen den Leistenanordnungen und den Walzen bei thermisch bedingten Längenänderungen weitge­ hend sicherstellt.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leistenanordnungen in Längsrichtung des Trägers in voneinander getrennte Leistenelemente unterteilt sind, die unmittelbar an dem Träger lösbar und durch thermi­ sche Längenänderungen beweglich befestigt sind.

Bei dieser Lösung können sich die Leistenanordnungen bzw. Leistenelemente bei Erwärmung oder Abkühlung in Längsrichtung des Trägers ausdehnen oder zusammenzie­ hen, ohne daß sie sich nennenswert verbiegen. Auch wenn sich der Träger in Richtung zum Walzenspalt hin verbie­ gen sollte, ändert sich aufgrund der Unterteilung der Leistenanordnungen in einzelne Leistenelemente der Ab­ stand zu den Walzen nicht nennenswert. Dagegen können die Leistenelemente auch für Träger mit unterschiedli­ chen Größen verwendet werden, da sie von dem einen Trä­ ger gelöst und an einer entsprechend anderen Stelle eines anders bemessenen Trägers befestigt werden kön­ nen. Thermisch bedingte Längenänderungen der Leisten­ elemente werden durch die Abstände zwischen den Lei­ stenelementen weitgehend ausgeglichen.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß zumindest der Trä­ ger aus einem Material hergestellt ist, dessen spezifi­ sche Dichte kleiner als 2,9 kg/dm³ ist. Der Träger ist daher sehr leicht, so daß er sich aufgrund seines Ei­ gengewichts kaum durchbiegt.

Insbesondere kann zumindest der Träger aus Aluminium oder aus einem faserverstärkten Kunstharz bestehen. Aluminium ist nicht nur sehr leicht, sondern hat auch eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit. Dadurch werden Durchbiegungen aufgrund seines Eigengewichts, aber auch aufgrund einer Erwärmung weitgehend vermieden, bei ei­ ner Erwärmung deshalb, weil sich der Träger wegen sei­ ner hohen Wärmeleitfähigkeit sehr rasch gleichmäßig erwärmt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von faserver­ stärktem Kunstharz ist dagegen nahezu Null. Desgleichen ist seine spezifische Dichte und damit sein Gewicht ebenfalls sehr niedrig. Thermisch oder gewichtsbedingte Durchbiegungen sind daher bei einem solchen Träger weitgehend vernachlässigbar.

Sodann kann der Träger wenigstens an einem Ende in ei­ nem eine axiale Verschiebung gestattenden Loslager ge­ lagert sein.

Wenn der Träger dann aus einem Material mit hoher Wär­ meleitfähigkeit, wie Aluminium, besteht, kann er sich auch ungehindert in Längsrichtung ausdehnen.

Vorzugsweise ist der Träger als Rohr ausgebildet. Er ist dann hohl und entsprechend leicht.

Das Rohr kann zwar mehrkantig ausgebildet sein. Vor­ zugsweise ist es jedoch kreiszylindrisch ausgebildet, so daß es ein hohes Widerstandsmoment gegen Durchbie­ gung aufgrund seines Eigengewichts hat.

Sodann kann dafür gesorgt sein, daß die Leistenelemente der einen Leistenanordnung zwei getrennte Wände aufwei­ sen, die auf der dem Träger abgekehrten Seite unter einem spitzen Winkel zusammenlaufen und in Längsrich­ tung des Trägers durch thermische Längenänderungen re­ lativ zueinander beweglich sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sich auch die Leistenelemente nicht aufgrund unterschiedlicher Erwärmung ihrer Wände, ähn­ lich einem Bimetallstreifen, jeweils um eine mit dem betreffenden Leistenelement zusammenfallende Querachse des Trägers verbiegen.

Eine Ausgestaltung kann ferner darin bestehen, daß je­ des Leistenelement der einen Leistenanordnung zwischen den beiden Wänden einen am Träger lösbar befestigten Halter aufweist, an dessen Längsseiten die Wände lösbar und in Längsrichtung beweglich befestigt sind. Hierbei lassen sich die Leistenelemente leicht auswechseln und/oder an unterschiedlichen Trägern, zum Beispiel solchen mit unterschiedlichen Durchmessern, anbringen, so daß nicht für unterschiedliche Träger, die jeweils an unterschiedliche Walzen angepaßt sind, unterschied­ liche Leistenelemente, sondern stets die gleichen Lei­ stenelemente verwendet werden können.

Die Wände können sich in Längsrichtung erstreckende Langlöcher aufweisen, durch die Kopfschrauben mit ihrem Gewindeschaft hindurchgeführt und in Gewindebohrungen des Halters geschraubt sind. Dies ergibt eine einfache Art der beweglichen Lagerung der Wände der Leistenele­ mente und erleichtert zudem deren Auswechslung.

Sodann kann die eine Wand die dem Träger abgekehrte Längskante der anderen Wand mit radialem Spiel über­ greifen. Hierbei können sich die Wände der Leistenele­ mente auch in radialer Richtung relativ zueinander auf­ grund unterschiedlicher thermischer Erwärmung verschie­ ben, ohne sich zu verbiegen.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste­ hend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Teil eines Kalanders mit einer erfindungsgemäßen Fin­ gerschutzvorrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Fingerschutzvorrichtung nach Fig. 1, teilweise im Schnitt.

Die dargestellte Fingerschutzvorrichtung 1 ist auf der Einlaufseite eines Walzenspalts zweier Walzen 2, 3 ei­ nes Papierkalanders zum Glätten einer Materialbahn 4 aus Papier mittels beheizter Walzen angeordnet und ver­ hindert, daß eine Bedienungsperson in den Walzenspalt greifen kann. Zu diesem Zweck ist ein Höchstabstand d von nur 8 mm zwischen der Fingerschutzvorrichtung 1 und den Walzen 2, 3 zugelassen.

Die Fingerschutzvorrichtung 1 weist einen sich über die gesamte Länge der Walzen 2, 3 erstreckenden Träger 5 in Form eines kreiszylindrischen Rohres auf. An dem Träger 5 sind zwei sich jeweils längs einer der den Walzen­ spalt begrenzenden Walzen 2, 3 erstreckende Leistenan­ ordnungen 6, 7 in Umfangsrichtung des Trägers 5 vonein­ ander getrennt und in dem Abstand d von der betreffen­ den Walze 2, 3 starr befestigt.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Leistenanordnung 6 in Längs­ richtung des Trägers 5 in voneinander getrennte Lei­ stenelemente 6a unterteilt. Auch die Leistenanordnung 7 ist in Längsrichtung des Trägers 5 in voneinander ge­ trennte Leistenelemente 7a unterteilt. Die Leistenele­ mente 6a und 7a sind unmittelbar an dem Träger 5 lösbar und durch thermische Längenänderungen beweglich befe­ stigt.

Zumindest der Träger 5 ist aus einem Material herge­ stellt, dessen spezifische Dichte kleiner als 2,9 kg/dm³ ist. Besonders günstig ist Aluminium oder ein fa­ serverstärktes Kunstharz als Trägermaterial. Ein Träger 5 aus Aluminium hat selbst bei einer Länge von ca. 6900 mm, einem Innendurchmesser von 174 mm und einem Außendurchmesser von 190 mm, wie im vorliegenden Bei­ spiel, nicht nur ein relativ geringes Gewicht, so daß er sich aufgrund seines Eigengewichts kaum durchbiegt, sondern auch eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit, so daß er sehr rasch über seinen gesamten Umfang gleichmäßig erwärmt wird, selbst wenn er nur von einer Seite her, beispielsweise durch die untere Walze 3, erwärmt wird. Eine Verbiegung des Trägers 5 und damit eine Änderung, insbesondere Vergrößerung, des Abstands d aufgrund einer solchen Verbiegung ist daher weitge­ hend ausgeschlossen. Dies gilt auch bei Ausbildung des Trägers 5 aus faserverstärktem Kunstharz. Dieses Mate­ rial hat eine noch geringere spezifische Dichte und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von nahezu Null, so daß es sich aufgrund seines Eigengewichts oder einer Erwärmung praktisch nicht verformt. Ein Träger 5 aus Aluminium hat zwar einen relativ hohen Wärmedehnungs­ koeffizienten, doch ist der Träger 5, wie Fig. 2 zeigt, an seinem einen Ende mittels eines an seiner Stirnseite befestigten Lagerzapfens 8 in einem Loslager 9 axial verschiebbar gelagert. Am anderen Ende ist der Träger 5 mittels eines an der anderen Stirnseite des Trägers 5 befestigten Lagerzapfens 10 in einem Festlager 11 gela­ gert. Anstelle des Festlagers 11 kann jedoch ebenso ein Loslager vorgesehen sein. Die Lager 9 und 11 sind je­ weils in schwenkbar gelagerten Tragarmen 12 und 13 aus­ gebildet, die mittels nicht dargestellter hydraulischer Einrichtungen zur Einstellung des Abstands d der Fin­ gerschutzvorrichtung 1 von den Walzen 2, 3 schwenkbar sind.

Die Leistenelemente 6a der Leistenanordnung 6 weisen zwei getrennte Wände 14 und 15 auf, die auf der dem Träger 5 abgekehrten Seite unter einem spitzen Winkel zusammenlaufen und in Längsrichtung des Trägers 5 durch thermische Längenänderungen relativ zueinander beweg­ lich sind. Jedes Leistenelement 6a hat zwischen den beiden Wänden 14 und 15 einen am Träger 5 lösbar befe­ stigten Halter 16, an dessen Längsseiten die Wände 14, 15 lösbar und in Längsrichtung beweglich befestigt sind. Zu diesem Zweck haben die Wände 14, 15 sich in Längsrichtung erstreckende Langlöcher 17 (Fig. 2), durch die Kopfschrauben 18 mit ihrem Gewindeschaft hin­ durchgeführt und in Gewindebohrungen des Halters 16 geschraubt sind. Die eine Wand 14 übergreift die dem Träger 5 abgekehrte Längskante der anderen Wand 15 mit radialem Spiel, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Halter 16 ist mittels Schrauben, von denen nur eine Schraube 19 in Fig. 1 dargestellt ist, die jeweils eine Bohrung des Malters 16 durchsetzen und in eine Gewinde­ bohrung des Trägers 5 eingeschraubt sind, lösbar am Träger 5 befestigt.

Auch die Leistenelemente 7a (Fig. 1) sind mittels sche­ matisch strichpunktiert dargestellter Schrauben 20 lös­ bar am Träger 5 befestigt.

Die Länge der Gewindeschäfte der Kopfschrauben 18 ist geringfügig größer als die Tiefe der Gewindebohrungen, in die die Gewindeschäfte eingreifen, so daß die Köpfe der Kopfschrauben 18 auch im festgezogenen Zustand nicht fest an den Wänden 14 und 15 anliegen, sondern ein geringes Spiel zwischen den Köpfen der Kopfschrau­ ben 18 und den Wänden 14 und 15 verbleibt, so daß sich die Wände 14 und 15 in ihrer Längsrichtung bzw. paral­ lel zur Längsrichtung des Trägers 5 relativ zueinander verschieben können, wenn sie unterschiedlich erwärmt werden und sich demzufolge unterschiedlich ausdehnen. Das gleiche gilt auch für eine Ausdehnung der Wände 14 und 15 in radial er Richtung bei unterschiedlicher Er­ wärmung. Auch in diesem Falle können sich die Wände 14 und 15 radial in bezug auf den Träger 5 relativ zuein­ ander im Rahmen des Spiels der Köpfe der Kopfschrauben 18 in den Langlöchern 17 verschieben, so daß sich die Leistenelemente 6a bei einer Wärmedehnung nicht verbie­ gen und der Abstand d zur Walze 2 konstant bleibt.

Entsprechendes gilt auch für die Leistenanordnung 7, deren Leistenelemente 7a sich ebenfalls in Axialrich­ tung des Trägers 5 relativ zueinander verschieben kön­ nen, ohne sich nennenswert zu verbiegen, wenn sie sich bei einer Erwärmung ausdehnen.

Die dargestellten Leistenanordnungen 6 und 7 bestehen aus Aluminium. Sie können jedoch alternativ aus einem faserverstärkten Kunstharz bestehen, so daß sie nicht nur ein geringeres Gewicht haben, sondern auch ihre Wärmedehnung geringer ist.

Die lösbare Verbindung zwischen den Leistenanordnungen 6 und 7 einerseits und dem Träger 5 andererseits ermög­ licht ferner den Anbau der gleichen Leistenanordnungen 6 und 7 an unterschiedliche Träger 5, die entsprechend unterschiedlich bemessenen Walzen 2, 3 unterschiedliche Abmessungen haben können. Man braucht daher lediglich unterschiedliche Träger 5 entsprechend den unterschied­ lichen Walzen 2, 3 vorzusehen, während die gleichen Leistenanordnungen 6, 7 für die verschiedenen Träger 5 verwendet werden können.

Claims (10)

1. Fingerschutzvorrichtung (1) für einen Walzenspalt, wobei wenigstens eine der den Walzenspalt begren­ zenden Walzen (2, 3) erwärmt wird, mit einem sich vor der Einlaufseite des Walzenspalts erstreckenden Träger (5), an dem zwei sich jeweils längs einer der den Walzenspalt begrenzenden Walzen (2, 3) er­ streckende Leistenanordnungen (6, 7) in Umfangs­ richtung des Trägers (5) voneinander getrennt und in einem vorbestimmten Abstand (d) von der betref­ fenden Walze (2, 3) starr befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistenanordnungen (6, 7) in Längsrichtung des Trägers (5) in voneinander getrennte Leistenelemente (6a, 7a) unterteilt sind, die unmittelbar an dem Träger (5) lösbar und durch thermische Längenänderungen beweglich befestigt sind.

2. Fingerschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Träger (5) aus einem Material hergestellt ist, dessen spezifische Dichte kleiner als 2,9 kg/dm³ ist.

3. Fingerschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Träger (5) aus Aluminium oder einem faserverstärken Kunst­ harz besteht.

4. Fingerschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) wenigstens an einem Ende in einem eine axiale Ver­ schiebung gestattenden Loslager (9) gelagert ist.

5. Fingerschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) als Rohr ausgebildet ist.

6. Fingerschutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr kreiszylindrisch ist.

7. Fingerschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistenele­ mente (6a) der einen Leistenanordnung (6) zwei ge­ trennte Wände (14, 15) aufweisen, die auf der dem Träger (5) abgekehrten Seite unter einem spitzen Winkel zusammenlaufen und in Längsrichtung des Trä­ gers (5) durch thermische Längenänderungen relativ zueinander beweglich sind.

8. Fingerschutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Leistenelement (6a) der einen Leistenanordnung (6) zwischen den beiden Wän­ den (14, 15) einen am Träger (5) lösbar befestigten Halter (16) aufweist, an dessen Längsseiten die Wände (14, 15) lösbar und in Längsrichtung beweg­ lich befestigt sind.

9. Fingerschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (14, 15) sich in Längsrichtung erstreckende Langlöcher (17) aufwei­ sen, durch die Kopfschrauben (18) mit ihrem Gewin­ deschaft hindurchgeführt und in Gewindebohrungen des Halters (16) geschraubt sind.

10. Fingerschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wand (14) die dem Träger (5) abgekehrte Längskante der anderen Wand (15) mit radialem Spiel übergreift.