DE3842663C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für die ver­ schiebbaren Lagerböcke einer Walzenwelle mit einer am je­ weiligen Lagerbock in ihren beiden Axialrichtung praktisch spielfrei angreifenden, sich im wesentlichen senkrecht zur Walzenachse erstreckenden Gewindespindel und einer auf der Gewindespindel zu deren Axialpositionierung bzw. -einstellung bei stillstehender Gewindespindel drehbaren, axial spielfrei wiedergelagerten Stellmutter. Eine solche Stellvorrichtung ist durch DE-Z. Klepzig Fachberichte, Jg. 74, 1966, Nr. 11, Seiten 532 bis 536 bekannt.

Insbesondere im Textil- und Kunststoffmaschinenbau werden für die Verstellung von Walzwerkswalzen senkrecht zu ihrer Drehachse und damit zur Einstellung des Walzenspaltes besondere Stellvorrichtungen benötigt, da spezifische Forderungen zu erfüllen sind.

So müssen die Stellvorrichtungen in der Lage sein, die Druck- und Zugkräfte abzustützen, die sich als Reaktions­ kräfte aus dem Walzenspalt sowie dem Gewicht der Walzen ergeben.

Zum anderen müssen die Stellvorrichtungen eine besonders hohe Einstellgenauigkeit des Walzenspaltes im Mikrometerbereich erlauben, wobei der Walzenspalt während des Betriebes im Umfange kleinster Stellschritte veränderbar sein muß. Die Verstellung kann über die oben erwähnte Stellmutter von Hand oder auch automatisch durch maschinelle Betätigung der Stellmutter erfolgen. Dabei muß die Umschlaglose innerhalb der gesamten Stellvorrichtung so gering wie möglich sein, damit sich bei Änderungen der Verstellrichtung nicht Genauigkeitsverluste ergeben.

Ferner ist aus verfahrens- und sicherheitstechnischen Gründen neben der genauen Einstellung des Walzenspaltes dessen schnelles Öffnen um einige Millimeter und ebenso wieder eine schnelle Rückführung auf den ursprünglichen Wert erforderlich. Diese Notwendigkeit einer Schnellverstellung ergibt sich bei unvermeidbaren Störungen beispielsweise in Form von Fremdkörpereinschlüssen in dem durch die Walzen geführten Material, vor denen die sehr teuren und oberflächenempfindlichen Walzen geschützt und daher rechtzeitig auseinander gefahren werden müssen. Daher sind in der Regel den Walzen Fühlereinrichtungen vorgeschaltet, die beim Auftreten solcher Störungen die Schnellverstellung des Walzenspaltes auslösen.

Bei der bekannten Bauform der eingangs genannten Art werden im Zuge der Stellvorrichtung Schneckengetriebe eingesetzt, deren Schneckenrad gleichzeitig die Stellmutter der Stellvorrichtung ist. Dabei ist eine kleine Stellgeschwindigkeit für den Feingang zur Einstellung der Dicke des Walzenspaltes und eine große Stellgeschwindigkeit für die Schnellverstellung zum Öffnen und Schließen des Walzenspaltes um einige Millimeter beim Auftreten einer Störung erforderlich. Werden hierbei zwei Antriebs­ einheiten verwendet, so erfolgt deren Kopplung an das Schneckengetriebe über Schaltkupplungen oder über ein Differentialgetriebe. Der Feingang erfordert hier entwe­ der große Untersetzungen oder kleine Antriebsdrehzahlen, was während der Schnellverstellung kleine Untersetzungen oder große Antriebsdrehzahlen notwendig macht. Diese gegensätzlichen Anforderungen machen in der Praxis einen Kompromiß erforderlich, so daß beide oder eine der Anforderungen nicht optimal erfüllt werden kann.

Darüber hinaus beinhaltet die Zeitdauer nach einem schnellen Öffnen des Walzenspaltes bis zu dem Moment, bei dem die ursprüngliche Walzenposition wieder erreicht ist, nicht nur die Zeit des reinen Verstellvorganges, sondern es schließt sich auch noch eine Einschwenkzeit für die Feinpositionierung an, die auch bei automatisch geregelter Einstellung des Walzenspaltes relativ lang sein kann, jedenfalls länger sein kann, als die Zeit für den eigentlichen Verstellvorgang. Das gesamte in der Zwischenzeit durch den Walzenspalt gelaufene Material ist jedoch Ausschuß.

Neben den genannten Nachteilen verbindet sich mit der be­ kannten Vorrichtung außerdem ein hoher konstruktiver Auf­ wand nicht nur in vorrichtungsmäßiger, sondern auch in steuerungstechnischer Hinsicht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art in einfacher Weise mit der Möglichkeit einer Schnellverstellung auszustatten, die es außerdem erlaubt, die betreffende Walze nach Durchführung eines Schnellverstellvorganges sofort und exakt wieder in die Arbeitsposition zurückzuführen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gewindespindel am zugeordneten Lagerbock drehbar angelenkt ist, daß an einem gewindefreien Abschnitt der Gewindespindel ein zusätzliches Schaltglied gegenüber der Gewindespindel undrehbar aber axial verschiebbar angreift und daß das Schaltglied durch Schaltmittel um die Achse der Gewindespindel, ausgehend von einer festen Grenze hin- und herbewegbar, drehantreibbar ist.

Durch die AT-PS 2 88 298 ist zwar eine gattungsfremde Vorrichtung bekannt, bei der die Stellspindel am zugeordneten Lagerbock drehbar gelagert ist, während das für ihre Zustellung maßgebende Außengewinde als stillstehende Druckmutter erscheint. Zur Einstellung des Lagerbocks wird die Stellspindel durch einen aufgesetzten Zahnkranzausschnitt verdreht, der mit einer zur Einstellung axial verschiebbaren Zahnstange kämmt. Diese Einrichtung dient jedoch der üblichen Banddickenregelung durch Einstellung des Walzenspaltes im Rahmen des normalen Einstellvorganges. Eine zusätzliche Stellvorrichtung zur Berücksichtigung und Überbrückung plötzlich auftretender Hindernisse bei Aufrechterhaltung der Grundeinstellung des Walzenspaltes kann durch diese bekannte Stellvorrichtung nicht erfolgen und ist mit dieser auch nicht beabsichtigt, da die bekannte Stellvorrichtung ihrer Aufgabe entsprechend offene Stellgrenzen aufweist, also keine Möglichkeit beinhaltet, ausgehend von einer Grundeinstellung des Walzenspaltes zwischenzeitlich kurz diese Grundeinstellung zu verlassen und exakt wieder auf die vorhandene Grundeinstellung zurückzukehren.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht demgegenüber die Möglichkeit, die Gewindespindel schlagartig um einen bestimmten Umfangswinkel in eine Richtung und danach wieder zurückzudrehen, ohne daß dazu der Antrieb für die Stellmutter in Bewegung gesetzt werden müßte. Für die Schnellverstellung ist also die Stellmutter stillstehend, so daß die Hin- und Herdrehung der Stellspindel zu einem Anheben und wieder Absetzen der Walze führt, ohne daß dadurch die Grundeinstellung bzw. Feineinstellung des Walzenspaltes verändert und damit verlorengehen oder beeinträchtigt werden könnte.

Die erfindungsgemäße Aufgabenlösung ist in ihrem Grundsatz äußerst einfach und macht darüber hinaus die im eingangs genannten, bekannten Falle erforderlichen teuren Mehrfachantriebe überflüssig.

In Ausbildung des Erfindungsgegenstandes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß das Schaltglied eine auf der Gewindespindel über eine Vielnutverbindung geführte hohlzylinderische, geteilte Hülse ist. Eine solche Hülse stellt ein äußerst einfaches Bauteil dar, und auch die Herstellung der Vielnutverbindung ist üblich und durch im Maschinenbau allgemein vorhandene Mittel mit hoher Präzision möglich. Bei der geteilten Hülse kann durch Verdrehen beider Teile gegeneinander das Spiel minimiert werden. Nach erfolgter Einstellung werden beide Teile miteinander verschraubt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Schaltmittel einen am Schaltglied bzw. der Hülse befestigten Hebelarm ent­ halten, und daß dieser durch ein an ihm drehbar angelenktes hydraulisch oder pneumatisch betätigbares Zylinder-Kolben-Aggregat verschwenkbar ist. In diesem Zusammenhang ist es dann vorteilhaft, daß der Hebelarm um einen bestimmten Umfangswinkel der Gewindespindel zwischen gegebenenfalls einstellbaren Anschlägen schwenkbar ist. Auf diese Weise läßt sich ein bestimmter Wert für die Schnellverstellung in einfacher Weise gegebenenfalls verstellbar ausbilden, ohne daß hierzu an die Stellgenauigkeit des Zylinder-Kolben-Aggregates besondere Anforderungen gestellt werden müssen.

Die Halterung bzw. Lagerung des Schaltgliedes ist auf vielfache Weise möglich. Als zweckmäßig kommt hier jedoch in Frage, daß das Schaltglied über Lager in einem Getriebegehäuse gelagert und damit am Maschinengestell befestigt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die auf der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Walzenpaares mit Stelleinrichtungen für eine der Walzen;

Fig. 2 eine auszugsweise Schnittansicht einer der Stelleinrichtungen aus Fig. 1 und

Fig. 3 die Ansicht III-III aus Fig. 2

Fig. 1 zeigt ein Walzenpaar 1, 2 durch dessen Spalt eine Warenbahn 3 bewegt wird.

Die Walze 1 ist ortsfest in einem nicht näher dargestellten Maschinengestell drehbar gelagert, während die Walze 2 in Lagerböcken 4, 5 drehbar ist, die in nicht näher dargestell­ ter Weise im erwähnten Maschinengestell vertikal in der durch die Doppelpfeile angedeuteten Weise verstellbar sind.

Zu dieser Vertikalverstellung der Lagerböcke 4, 5 und damit der Walze 2 dienen Stellvorrichtungen, die über Gewindespin­ deln 6, 7 an den Lagerböcken 4, 5 angreifen. Die Gewinde­ spindeln 6, 7 gehen mit ihren oberen Enden in Schneckenge­ triebe 8, 9, die durch Stellmotoren 10, 11 angetrieben wer­ den.

Außerdem greifen an den Spindeln 6, 7 Vorrichtungen zur Schnellverstellung der Vertikallage der Lagerböcke 4, 5 und damit der Walze 2 an, die ein Schaltglied 12, 13 in Form ei­ ner geteilten hohlzylinderischen Hülse, einen damit verbundenen Hebel 14, 15 sowie ein am Ende des jeweiligen Hebels drehbar ange­ lenkten Zylinder-Kolben-Aggregat 16, 17 aufweisen, durch das der Hebel um die Achse der Gewindespindeln 6, 7 schwenkbar ist. Auch die Zylinder-Kolben-Aggregate 16, 17 sind, wie ver­ einfacht dargestellt, am Gestell der Maschine ortsfest ange­ lenkt.

Weitere Einzelheiten der anhand der Fig. 1 beschriebenen Stellvorrichtung sind aus Fig. 2 ersichtlich, die im we­ sentlichen einen Axialschnitt entlang einer der Gewinde­ spindeln 6, 7 veranschaulicht.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Gewindespindel am je­ weiligen Lagerbock 4, 5 über ein Doppelwälzlager 18 axial spiel­ frei, aber drehbar, angreift. Am oberen Ende durchragt die Gewindespindel 6, 7 das Schneckenrad 19 des Schneckenge­ triebes 8, 9, wobei sich das Schneckenrad mit seiner als Innengewinde ausgebildeten Bohrung in Gewindeeingriff mit der Gewindespindel 6, 7 befindet.

Zum Antrieb des Schneckenrades 19 dient der bereits anhand der Fig. 1 erwähnte Motor 10, 11, der mit dem Schnecken­ rad 19 über eine Schnecke 20 in bekannter Weise in Verbin­ dung steht.

Im vorliegenden Falle unterhalb des Schneckengetriebes 8, 9 weist die Gewindespindel 6, 7 einen gewindefreien Abschnitt auf, der von einer zweigeteilten hohlzylinderischen Hülse 12, 13 umfaßt wird, die mit der Gewindespindel 6, 7 über eine Vielnutverbindung 21 drehverbunden ist, so, daß die Gewindespindel 6, 7 andererseits axial in der Hülse 12, 13 verschoben werden kann. In Axialrichtung der Gewinde­ spindel 6, 7 ist die Hülse 12, 13 über ein Wälzlager 22 in einem Getriebegehäuse 23 gelagert und zusammen mit diesem Gehäuse des Schneckengetriebes 8, 9 am vereinfacht darge­ stellten Maschinengestell 24 befestigt.

An der Hülse 12, 13 ist der ebenfalls bereits im Zusammen­ hang mit Fig. 1 erwähnte Hebel 14 bzw. 15 befestigt, an dessen Ende das jeweilige Zylinder-Kolben-Aggregat 16 bzw. 17 angreift.

Zur Feineinstellung der Vertikalposition der Lagerböcke 4, 5 und damit zur Einstellung des Spaltes zwischen den Walzen 1, 2 wird durch den jeweiligen Motor 10, 11 das Schneckenrad 19 in Drehung versetzt, so daß es die Ge­ windespindel 6, 7 durch den gegenseitigen schraubenden Eingriff in Axialrichtung bewegt. Dabei kann sich die Spin­ del 6, 7 nicht drehen, da sie über die Hülse 12, 13 an ei­ ner Drehbewegung gehindert ist.

Taucht z. B. mit der Warenbahn 3 eine Störung auf, die eine Be­ einträchtigung oder gar Beschädigung der Walzen 1, 2 ver­ ursachen könnte, so wird diese Störung in bekannter Weise durch nicht dargestellte Fühler erfaßt und bewirkt über ein Steuersignal die Betätigung der Zylinder-Kolben-Aggre­ gate 16, 17 so, daß, wie aus der vergrößerten Einzeldar­ stellung in Fig. 3 ersichtlich, der Hebelarm 14, 15 schlag­ artig aus der in ausgezeichneter Form dargestellten Position in die gestrichelt dargestellte Position verschwenkt wird. Eine solche Schwenkbewegung führt dann, wenn bezogen auf die vorliegende zeichnerische Darstellung die Gewindespindel 6, 7 in der üblichen Weise mit einem Rechtsgewinde ausgebildet ist, zu einem Anheben der Lagerböcke 4, 5 und damit zu ei­ nem Abheben der Walze 2 gegenüber der Walze 1, so daß die mit der Warenbahn 3 ankommende Störung frei durch den somit vergrößerten Walzenspalt hindurchtreten kann. Hat die Störung den Walzenspalt passiert, findet eine Rückstellung der Hebel 14, 15 und damit eine Wiederherstellung des ur­ sprünglichen, fein eingestellten Walzenspaltes statt, ohne daß sich an der durch das Schneckenrad 19 vorgegebenen Grundeinstellung irgend etwas geändert hätte oder hätte än­ dern können, da ja für die geschilderte Schnellverstellung die Motoren 10, 11 nicht in Bewegung gesetzt werden.

Um den Betrag der Schnellverstellung in einfacher Weise zu definieren, sind die Hebelarme 14, 15 zwischen gegebenenfalls einstellbaren Anschlägen 25, 26 verschwenkbar.

Die beschriebene Einrichtung stellt vorrichtungsmäßig eine Entkopplung der Feineinstellung des Walzenspaltes einerseits und der Schnellverstellung andererseits dar, was unter exak­ ter Aufrechterhaltung der Feineinstellung eine äußerst rasch wirksame Schnellverstellung beim Auftreten von Störungen er­ möglicht, die auch ohne zeitraubenden Einspielvorgang wieder rückführbar ist. Dies hat schließlich zur Folge, daß die im Zusammenhang mit einer Störung durch das Walzenpaar hin­ durchtretende Materialmenge nur gering ist, praktisch nur aus dem die Störung aufweisenden Abschnitt besteht, so daß der mit der Berücksichtigung der Störung einhergehende Ma­ terialverlust durch nicht exakt bearbeitetes Material nur geringfügig ist.

Claims (6)

1. Stellvorrichtung für die verschiebbaren Lagerböcke einer Walzenwelle mit einer am jeweiligen Lagerbock in ihrer beiden Axialrichtungen praktisch spielfrei angreifenden, sich im wesentlichen senkrecht zur Walzenachse erstreckenden Gewindespindel und einer auf der Gewindespindel zu deren Axialpositionierung bzw. -einstellung bei stillstehender Gewindespindel drehbaren, axial spielfrei widergelagerten Stellmutter, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (6, 7) am zugeordneten Lagerbock (4, 5) drehbar angelenkt ist, daß an einem gewindefreien Abschnitt der Gewindespindel ein zusätzliches Schaltglied (12, 13) gegenüber der Gewindespindel undrehbar aber axial verschiebbar angreift und daß das Schaltglied durch Schaltmittel (14, 15, 16, 17) um die Achse der Gewindespindel, ausgehend von einer festen Grenze hin- und herbewegbar, drehantreibbar ist.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (12, 13) eine auf der Gewindespindel (6, 7) über eine Vielnutverbindung (21) geführte hohlzy­ linderische, geteilte Hülse ist.

3. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel einen am Schaltglied bzw. der Hülse (12, 13) befestigten Hebelarm (14, 15) enthalten und daß dieser durch ein an ihm drehbar angelenktes, hydraulisch oder pneumatisch betätigbares Zylinder-Kolben-Aggregat (16, 17) verschwenkbar ist.

4. Stellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (14, 15) um einen bestimmten Umfangswin­ kel der Gewindespindel (6, 7) zwischen gegebenenfalls ein­ stellbaren Anschlägen (25, 26) schwenkbar ist.

5. Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (12, 13) über Lager (22) in einem Ge­ triebegehäuse (23) gelagert und damit am Maschinengestell (24) befestigt ist.

6. Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmutter das Schneckenrad (19) eines Schnecken­ getriebes (8, 9) ist.