DE19633670A1 - Walzenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenmaschine mit einem Walzenstapel aus mehreren Walzen, von denen mindestens eine als Zapfenwalze ausgebildet ist, deren Zapfen in einer Zapfenaufnahme in einem Maschinengestell angeord­ net ist.

Derartige Walzenstapel finden sich beispielsweise in Kalandern oder Glättwerken. Diese dienen dazu, eine Materialbahn, beispielsweise eine Papierbahn, mit Druck zu beaufschlagen, wenn die Materialbahn durch Spalte geführt wird, die zwischen einander benachbarten Walzen gebildet sind.

Die immer höher werdenden Anforderungen an die Qualität und die Beeinflussungsmöglichkeiten der Materialbahn haben dazu geführt, daß derartige Walzenmaschinen immer aufwendiger werden. So finden sich beispielsweise gele­ gentlich Antriebe für jede Einzelwalze. Einige Walzen sind beheizt oder werden gekühlt, so daß Zuführungen für die entsprechenden Wärmeträgerflüssigkeiten oder -gase vorhanden sein müssen. Alle diese kurz als "An­ bauteile" bezeichneten Zusätze müssen seitlich am Ka­ lander angeordnet werden, weil man im allgemeinen nur über die Stirnseiten der Walzen den entsprechenden Zu­ gang erhält.

Die Walzen eines Walzenstapels unterliegen einem gewis­ sen Verschleiß im Betrieb. Sie müssen daher von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden.

Zapfenwalzen, an deren Stirnseite axial vorstehende Zapfen ausgebildet sind, können beispielsweise mit Hil­ fe von Aufsteckrohren gehandhabt werden. Diese Auf­ steckrohre werden auf die Zapfen aufgesteckt. Sie müs­ sen dabei so lang sein, daß sie sämtliche seitlichen Anbauteile überragen. An dem überstehenden Ende kann dann der Walzenwechselkran angreifen, um die Walze an­ zuheben und aus dem Walzenstapel nach vorne oder nach hinten, also quer zur durch die Achsen der Walzen des Walzenstapels definierten Ebene, herauszubewegen und dann abzutransportieren. Je länger diese Aufsteckrohre werden, desto größer und unhandlicher werden sie. Dar­ über hinaus erhalten sie ein immer höheres Gewicht, was die Handhabung weiter erschwert. Auch ist für eine der­ artige Handhabung der Walzen seitlich am Walzenstapel ein erheblicher Freiraum notwendig, der nicht immer vorhanden ist. Vielfach müssen die Anbauteile erst ab­ gebaut werden, bevor man die Aufsteckrohre aufstecken kann.

Alternativ dazu gibt es C-förmige Werkzeuge, die an ihrem unteren Ende eine Walzenaufnahme aufweisen. Diese Walzenaufnahme ist über einen bogenförmigen Arm mit einer Aufhängung für den Kran verbunden. Dieser bogen­ förmige Arm muß so weit ausladen, daß er die über der auszuwechselnden Walze angeordneten Walzen des Walzen­ stapels umgreifen kann. Wenn mit dem gleichen Werkzeug nicht nur die Walzen im unteren Bereich des Walzensta­ pels, sondern auch die Walzen im oberen Bereich des Walzenstapels gehandhabt werden sollen, muß ein ent­ sprechender Bauraum oberhalb des Walzenstapels vorhan­ den sein. Der Kran muß eine ausreichende Hubhöhe haben. Dies setzt eine erhebliche Hallenhöhe voraus. Falls diese Höhe nicht vorhanden ist, ist man darauf angewie­ sen, mehrere derartige Werkzeuge vorrätig zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Walzen­ wechsel mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Walzenmaschine der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß an die Zapfen­ aufnahme eine Ausrollschiene anschließt, auf der die Walze aus dem Walzenstapel herausrollbar ist.

Diese Maßnahme ist verblüffend einfach. Die Ausroll­ schiene ermöglicht es, daß die Walze zunächst ohne Zu­ hilfenahme eines Hebezeugs, wie beispielsweise eines Krans, aus dem Walzenstapel herausbewegt werden kann. Sobald sie aus dem Walzenstapel herausbewegt worden ist, kann sie aber vom Kran ergriffen und abtranspor­ tiert werden, beispielsweise mit Hilfe von Seilen. Der Einbau einer neuen Walze erfolgt in umgekehrter Reihen­ folge, d. h. die Walze wird zunächst auf der Ausroll­ schiene abgelegt und dann zurück in den Walzenstapel gerollt, wo sie fixiert werden kann. Die zum Auswech­ seln einer Walze notwendigen Bewegungsabläufe werden daher auf zwei verschiedene Phasen aufgeteilt, die mit unterschiedlichen Mitteln bewirkt werden. Die Bewegung aus dem Walzenstapel heraus bzw. in ihn hinein erfolgt auf der Ausrollschiene. Die übrige Bewegung erfolgt mit Unterstützung eines Kranes oder eines anderen bodenge­ stützten Hubwerkzeugs.

Vorzugsweise ist die Ausrollschiene aus mehreren Teilen gebildet, die gelenkig miteinander verbunden sind. Wenn die Ausrollschiene nicht benötigt wird, kann man sie zusammenklappen. Dies hat einerseits im Betrieb Vortei­ le, weil weniger störende Teile vorhanden sind, die den Zugang zu den Walzen hemmen oder stören könnten. Beim Ausbau einzelner Walzen hat diese Anordnung den Vor­ teil, daß der Ausbau einer Walze nicht durch die Aus­ rollschiene einer anderen höher liegenden Walze behin­ dert wird.

Vorzugsweise ist hierbei eine Bewegungsbegrenzungsein­ richtung vorgesehen, die eine Bewegung der Teile über eine gestreckte Lage der Ausrollschiene hinaus verhin­ dert. Eine gestreckte Lage der Ausrollschiene ist von Vorteil, weil die Walze hierauf ungestört abrollen kann. Wenn von "Rollen der Walze" die Rede ist, ist darunter auch immer zu verstehen, daß die Walze auf ihren Zapfen oder damit fest verbundenen Teilen rollen kann. Die Bewegungsbegrenzungseinrichtung bildet eine Sicherheitsmaßnahme. Wenn die Walze aus der Zapfenauf­ nahme herausrollt, übt sie eine erhebliche Gewichts­ kraft auf die Ausrollschiene aus. Da die Bewegungsbe­ grenzungseinrichtung aber ein Abknicken nach unten ver­ hindert, kann die Walze in der gewünschten Höhe gehal­ ten werden. Dies erleichtert vor allem das nachfolgende Einbauen. Die Walze muß für dieses Einbauen von der Ausrollschiene aus nicht mehr angehoben werden.

Mit Vorteil ist ein Anschlag im wesentlichen senkrecht zur Laufbahn der Ausrollschiene festlegbar. Dieser An­ schlag bildet dann eine Bewegungsbegrenzung für die ausrollende Walze. Dieser Bewegungsanschlag muß im Grunde genommen nur soweit von dem Walzenstapel ent­ fernt angeordnet sein, daß die Walze weit genug heraus­ gerollt werden kann. Er bildet ebenfalls eine Sicher­ heitsmaßnahme. Die Walze wird daran gehindert, über die Ausrollschiene hinauszurollen und abzustürzen.

Vorzugsweise ist der Anschlag durch ein L-förmig ausge­ bildetes Endteil gebildet. Damit ergibt sich eine ge­ wisse Eigensicherung, weil die Belastung auf den senk­ recht hochstehenden Teil nicht mehr über eine Gelenk­ verbindung gegenüber der Ausrollschiene aufgenommen werden muß. Vielmehr ist eine starre Verbindung zwi­ schen den beiden Schenkeln des Endteils möglich.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Anschlag an seinem oberen Ende zur Zapfenaufnahme hin abgeschrägt ist. Beim Einsetzen der Walze wird man die Walze mit ihren Zapfen so dicht wie möglich am Endteil halten, um eine Kollision mit den übrigen Walzen des Walzenstapels zu verhindern. Die Abschrägung am oberen Ende erleich­ tert dann das "Einfädeln" der neuen Walze.

Vorzugsweise dient mindestens ein Teil der Ausroll­ schiene als Verschluß für die Zapfenaufnahme. Entweder ist die Walze mit ihrem Zapfen und einem Lager, das beispielsweise ein ringförmiges Lagergehäuse aufweisen kann, unmittelbar in der Zapfenaufnahme gelagert. Dann vereinfacht dieser Aufbau den Aus- und Einbau der Wal­ ze, weil ein derartiges Lagergehäuse dann zum Walzen­ wechsel ohnehin geöffnet werden müßte. Die Ausroll­ schiene dient dann hierzu sozusagen als Deckel des La­ gergehäuses. Oder die Walze ist an anderer Stelle gela­ gert, der Zapfen also ohne Belastung in der Zapfenauf­ nahme angeordnet. Dann dient das Verschlußteil als zu­ sätzliche Sicherungsmaßnahme. Außerdem ist diese Anord­ nung vorteilhaft, weil die Ausrollschiene dann auf re­ lativ kleinem Raum, der ohnehin zur Verfügung steht, untergebracht werden kann.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der als Verschluß dienende Teil der Ausrollschiene mit seiner der Lauf­ bahn gegenüberliegenden Seite im Schließzustand auf den Zapfen wirkt. Man unterscheidet in diesem Fall die Laufbahn einerseits, die möglichst glatt und frei von Beschädigungen gehalten werden soll, damit die Walze leicht aus- und eingerollt werden kann, und die Schließfläche andererseits, die dann auf den Zapfen wirkt. Hierbei werden sich kleinere Verformungen viel­ fach nicht vermeiden lassen, insbesondere dann, wenn die Walze hier tatsächlich in der Zapfenaufnahme gela­ gert ist.

Vorzugsweise weist der als Verschluß dienende Teil eine bogenförmige Ausnehmung auf und umschließt damit den Zapfen teilweise. Hierdurch wird die auf den Zapfen wirkende Haltefläche vergrößert. Darüber hinaus kann man die Teile der Ausrollschiene dicker machen, ohne daß man das Gehäuse der Zapfenaufnahme übermäßig ver­ größern müßte.

Vorzugsweise ist die Neigung der Ausrollschiene gering­ fügig veränderbar. Eine Neigung von einem Grad oder weniger reicht hierbei aus. Zum Ausbau wird die Aus­ rollschiene dann so geneigt, daß die Walze aus der Zap­ fenaufnahme herausrollen kann. Zum Einbau wird die Nei­ gung in die umgekehrte Richtung eingestellt, so daß die auf der Ausrollschiene liegende Walze unter Wirkung ihres eigenen Gewichts wieder in die Zapfenaufnahme zurückrollen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Zapfenaufnahme neben einer Lageraufnahme im Maschi­ nengestell angeordnet ist. Man kann die Ausrollschiene dann auch in solchen Fällen nutzen, wo die Walze nicht unmittelbar in der Zapfenaufnahme gelagert ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Walzenstapels mit einer Mittelwalze,

Fig. 2 die Mittelwalze beim Ausbau und

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht eines Walzenen­ des einer anderen Ausführungsform.

Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Walzenmaschine 1, beispielsweise ein Kalander, weist einen Walzensta­ pel auf, der aus mehreren Walzen 2, 3, 4 gebildet ist. Die Walzen 3 und 4 sind hier nur angedeutet. Die mitt­ lere Walze ist hierbei als Zapfenwalze ausgebildet, d. h. sie weist einen Zapfen 5 auf. Dieser Zapfen 5 ist mit Hilfe eines Lagers 6 in einer Zapfenaufnahme 7 drehbar gelagert. Die Zapfenaufnahme 7 ist hierbei in einem Lagergehäuse 8 angeordnet, das in nicht näher dargestellter Weise mit dem Maschinengestell der Wal­ zenmaschine 1 verbunden ist. Dieses Maschinengestell kann beispielsweise die Stuhlung eines Kalanders sein oder der Hebel eines Hebelkalanders.

Die Zapfenaufnahme 7 geht an ihrem unteren Ende in eine Ausrollschiene 9 über. Die Ausrollschiene 9 ist in Fig. 2 noch besser zu erkennen. Sie ist aus insgesamt drei Teilen gebildet. Diese drei Teile sind das Lagergehäuse 8, ein Zwischenstück 10 und ein Endteil 11. Diese drei Teile sind über Gelenkverbindungen 12, 13 gelenkig mit­ einander verbunden, können also aus der in Fig. 2 dar­ gestellten Lage, in der die Ausrollschiene gerade ver­ läuft, also eine gestreckte Lage einnimmt, in die in die Fig. 1 dargestellte zusammengeklappte Lage einge­ faltet werden.

Hierbei sind Anschläge 14, 15 am Endteil 11 bzw. am Lagergehäuse 8 vorgesehen, an die entsprechende Gegen­ anschläge 16, 17 am Zwischenstück 10 zur Anlage ge­ bracht werden können. Diese Anschläge 14, 15 wirken mit den Gegenanschlägen 16, 17 so zusammen, daß die Aus­ rollschiene 9 nicht über die in Fig. 2 dargestellte gestreckte Lage hinaus bewegt werden kann. Hierbei geht die Zapfenaufnahme 7 stufenfrei in die Ausrollschiene 9 über.

Das Endteil 11 ist L-förmig ausgebildet. Es weist einen im wesentlichen senkrecht zur Laufbahn 18 der Ausroll­ schiene 9 vorstehenden Arm 19 auf, der als Bewegungs­ begrenzung oder Anschlag für die ausrollende Walze 2 dient. Die Walze 2 kann also höchstens bis zu einer Position auf der Ausrollschiene 9 rollen, in der der Zapfen 5 bzw. das darauf befindliche Lager 6 mit einem runden Außenumfang zur Anlage an den Arm 19 kommt.

Der Arm 19 weist an seinem oberen Ende eine Abschrägung 20 auf, die zur Zapfenaufnahme 7 hin gerichtet ist. Darüber hinaus ist an dem Arm 19 eine Befestigungsmög­ lichkeit 21 für einen nicht näher dargestellten Hal­ lenkran oder ein anderes Hubwerkzeug vorgesehen. Mit Hilfe dieser Befestigungsmöglichkeit kann man die aus­ gestreckte Ausrollschiene 9 geringfügig anheben oder absenken, so daß die Neigung der Ausrollschiene etwas verändert werden kann. Zum Ausrollen der Walze 2 wird die Ausrollschiene 9, genauer gesagt ihre Laufbahn 18, geringfügig abgesenkt, wobei ein Neigungswinkel von weniger als 10 in der Regel ausreicht. Die Walze 2 kann dann unter Wirkung ihres Eigengewichts bis zum Anschlag rollen, der durch den Arm 19 gebildet ist. Zum Einbau wird die Ausrollschiene 9 an ihrem Ende so angehoben, daß die Neigung genau umgekehrt verläuft. Die Walze kann dann zurück in die Zapfenaufnahme 7 rollen. Die Abschrägung 20 dient hierbei dazu, das Einlegen der Walze in die Ausrollschiene 9 zu erleichtern. Man möch­ te beim Handhaben der Walze einen möglichst großen Ab­ stand zu den Nachbarwalzen 3, 4 bzw. zum übrigen Wal­ zenstapel einhalten, um eine Kollision mit diesen Wal­ zen zu verhindern. Mit Hilfe der Abschrägung 20 ist es möglich, die Walze 2 so auf die Aufrollschiene 9 auf­ zusetzen, daß der Zapfen 5 bzw. das Lager 6 in Anlage an dem Arm 19 bleibt.

Auf der der Laufbahn 18 gegenüberliegenden Seite weist der Arm 19 eine Ausnehmung 22 auf, deren Radius etwa an den Durchmesser des Lagers 6 angepaßt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann dann der Endteil 11 dann, wenn das Zwischenstück 10 und der Endteil 11 eingeklappt sind, zur Sicherung des Zapfens 5 in dem Lagergehäuse 8 verwendet werden. Hierzu wird zunächst der Endteil 11 auf das Zwischenstück 10 eingeklappt und dann das Zwi­ schenstück 10 um 90° in Richtung des Uhrzeigers ver­ schwenkt, bis sich die in Fig. 1 dargestellte Position ergibt. Es versteht sich, daß Sicherungsmöglichkeiten vorgesehen sind, die die Teile in der dargestellten Position halten. Hierzu können insbesondere Schraubver­ bindungen dienen.

Fig. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Form. Die Walze 4 weist zwar immer noch den Zapfen 5 auf. Dieser ist auch mit dem Lager 6 in einer Lageraufnahme 8′ angeordnet. Die Ausrollschiene 9 und die Zapfenaufnahme 7 sind hierbei neben dieser Lageraufnahme 8′ im Maschinenge­ stell angeordnet.

Entsprechende Teile sind am axial anderen Ende der Wal­ ze angeordnet.

Zum Auswechseln der Walze wird die Ausrollschiene 9 ausgeklappt, bis sie ihre in Fig. 2 dargestellte ge­ streckte Lage erreicht hat. Dann werden, falls notwen­ dig (Fig. 3) die Lager aus der Lageraufnahme 8′ gelöst und die Walze 2 bis zum Anschlag an den Arm 19 vorge­ rollt. Von dort kann die Walze 2 mit dem Hallenkran abtransportiert und eine neue Walze auf die Ausroll­ schiene 9 aufgesetzt werden. Die neue Walze wird dann zurück in den Walzenstapel gerollt. Die Ausrollschiene 9 wird wieder zusammengeklappt und die Lager werden gegebenenfalls in der Lageraufnahme befestigt. Der gan­ ze Austausch kann dann relativ schnell erfolgen. Kom­ plizierte Werkzeuge sind praktisch nicht notwendig.

Claims (11)

1. Walzenmaschine mit einem Walzenstapel aus mehreren Walzen, von denen mindestens eine als Zapfenwalze ausgebildet ist, deren Zapfen in einer Zapfenauf­ nahme in einem Maschinengestell angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zapfenaufnahme (7) eine Ausrollschiene (9) anschließt, auf der die Walze aus dem Walzenstapel (2, 3, 4) herausrollbar ist.

2. Walzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausrollschiene (9) aus mehreren Teilen (8, 10, 11) gebildet ist, die gelenkig mit­ einander verbunden sind.

3. Walzenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Bewegungsbegrenzungseinrichtung (14, 16; 15, 17) vorgesehen ist, die eine Bewegung der Teile (8, 10, 11) über eine gestreckte Lage der Ausrollschiene (9) hinaus verhindert.

4. Walzenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Anschlag (19) im wesentlichen senkrecht zur Laufbahn (18) der Ausrollschiene (9) festlegbar ist.

5. Walzenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlag (19) durch ein L-förmig ausgebildetes Endteil (11) gebildet ist.

6. Walzenmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anschlag (19) an seinem obe­ ren Ende zur Zapfenaufnahme (7) hin abgeschrägt ist.

7. Walzenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil (11) der Ausrollschiene (9) als Verschluß für die Zapfenaufnahme (7) dient.

8. Walzenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der als Verschluß dienende Teil (11) der Ausrollschiene (9) mit seiner der Laufbahn (18) gegenüberliegenden Seite im Schließzustand auf den Zapfen (5) wirkt.

9. Walzenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der als Verschluß dienende Teil (11) eine bogenförmige Ausnehmung (22) aufweist und da­ mit den Zapfen (5) teilweise umschließt.

10. Walzenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Aus­ rollschiene (9) geringfügig veränderbar ist.

11. Walzenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenaufnahme (7) neben einer Lageraufnahme (8′) im Maschinengestell angeordnet ist.