[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzenanordnung, insbesondere eine Riffelwalzenanordnung
zur Riffelung einer Materialbahn, beispielsweise aus Papier oder Pappe.
[0002] Bei der Papierverarbeitung und insbesondere bei der Wellpappeherstellung werden in
Wellpappemaschinen mit korrespondierender Riffelprofilierung versehene Riffelwalzen
dazu eingesetzt, eine Materialbahn beispielsweise aus Papier oder Pappe bleibend zu
verformen und mit einer Riffelung zu versehen. Hierfür werden die zusammenwirkenden
Riffelwalzen mit sehr hohen Drücken aneinandergedrückt. Deshalb kommt es vor allem
bei Riffelwalzen mit langen profilierten Walzenkörpern, welche jeweils an ihren Walzenenden
drehbeweglich gelagert sind, zu einer Durchbiegung, sodass der Druck im Bereich der
zusammenwirkenden Profilabschnitte der beiden Riffelwalzen über die Länge der Riffelwalzen
ungleichmäßig werden kann. Um über die gesamte Länge der Riffelwalzen einen annähernd
gleichmäßigen Liniendruck zu erreichen, wird bekanntermaßen wenigstens eine der beiden
Riffelwalzen mit einer Bombierung versehen, d.h. sie wird "bauchig" ausgebildet. Eine
derartige bombierte Ausgestaltung der wenigstens einen Riffelwalze hat jedoch den
Nachteil, dass die der Walze inhärente Bombierung nur bei einer ganz bestimmten, auf
die Bombierung abgestimmten Anpresskraft für einen über die Walzenlänge gleichmäßigen
Anpressdruck sorgt. Wird die Anpresskraft vergrößert oder verkleinert, so führt die
Bombierung zu einer ungleichmäßigen Druckverteilung über die Walzenlänge und damit
zu unbefriedigenden Arbeitsergebnissen, mit der Folge, dass entweder die zu bearbeitende
Materialbahn in den mit zu hohem Druck beaufschlagten äußeren Randereichen der Riffelwalze
zerstört wird oder dass sie in den Randbereichen lediglich unzureichend verformt wird.
[0003] Ein weiterer Faktor, welcher das Arbeitsergebnis bei Verwendung einer derartigen
Walzenanordnung bestimmt, ist die Bahnbreite der zu bearbeitenden Materialbahn. So
ist bei breiteren Materialbahnen, d.h. bei größerer Ausnutzung der Länge des profilierten
Walzenabschnitts, in der Regel eine größere Anpresskraft erforderlich als bei einer
kleineren Materialbahnbreite und damit einer geringeren Ausnutzung der Länge der profilierten
Riffelwalze. Wählt man beispielsweise bei einer kleinen Bahnbreite der zu bearbeitenden
Materialbahn eine zu hohe Anpresskraft, so kann dies einerseits zur Zerstörung der
Materialbahn in deren äußeren Bereichen führen und andererseits darin resultieren,
dass sich die Randbereiche der Walzen, welche von der Materialbahn nicht überdeckt
werden, gegenseitig berühren. Dies kann zu Beschädigungen in den Randbereichen der
profilierten Walzen führen, insbesondere dann, wenn die Walzen mit einer empfindlichen
Beschichtung, wie beispielsweise aus Chrom oder Wolframkarbid, versehen sind. Es ist
demzufolge insbesondere beim Umstellen des Betriebs der Walzenanordnung von einer
Bearbeitung einer Materialbahn mit großer Breite zu einer Bearbeitung der Materialbahn
mit geringer Breite geboten, die Anpresskraft genau auf die Materialbahnbreite abzustimmen,
um ein zufriedenstellendes Arbeitsergebnis zu erhalten und um Beschädigungen an der
Walzenanordnung zu vermeiden. Derartige Einstellungen sind einerseits jedoch zeitaufwendig
und reduzieren die Produktionskapazität einer mit einer derartigen Walzenanordnung
ausgerüsteten Maschine. Andererseits können fehlerhafte Einstellungen der Anpresskraft
zu einer Beschädigung der Materialbahn oder/und der Walzen führen.
[0004] Aus der DE 690 08 380 T2 ist eine Wellpappemaschine mit einer Walzenanordnung der
eingangs bezeichneten Art bekannt, bei welcher ein Positionsbegrenzer zur Regulierung
des Kontaktdruckes bzw. des Abstandes zwischen den beiden Walzen vorgesehen ist. Dieser
Stand der Technik gibt jedoch keinerlei Auskunft über die technische Realisierung
des Positionsbegrenzers.
[0005] Ferner ist aus der DE 198 05 137 A1 eine Walzenanordnung bekannt, bei welcher zwei
Walzen in Lagersteinen gelagert sind, wobei zwischen den Lagersteinen ein Abstandshalter
zur Einstellung des Abstandes vorgesehen ist. Diese Lösung ist kontstruktiv sehr aufwendig,
da zusätzlich zu den technischen Vorkehrungen zur Lagerverstellung auch noch in diesem
Bereich eine verstellbare Komponente zur Abstandseinstellung angebracht werden muß.
Darüber hinaus ist bei der in diesem Stand der Technik vorgeschlagenen Lösung bei
der Einstellung des Walzenabstandes auch stets das Lagerspiel zwischen dem jeweiligen
Paar aus Walze und Lagerstein zu berücksichtigen, wodurch die Abstandseinstellung
fehleranfällig wird.
[0006] Schließlich sind zum Stand der Technik noch die Dokumente DE 299 20 942 U1, DE 695
03 325 T2 und DE 26 11 325 zu nennen, welche weiter ab liegen als der vorstehend diskutierte
Stand der Technik.
[0007] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenanordnung der eingangs bezeichneten
Art bereitzustellen, bei welcher unter Vermeidung einer Beschädigung der Walzen eine
zuverlässige Einstellung des Mindestabstandes zwischen den Walzen möglich ist.
[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Walzenanordnung, insbesondere Riffelwalzenanordnung
zur Riffelung einer Materialbahn, beispielsweise aus Papier oder Pappe, gelöst, diese
Walzenanordnung ausgeführt mit wenigstens einer um eine erste Drehachse drehbar gelagerten
ersten Walze mit einer profilierten Oberfläche, wenigstens einer um eine zweite Drehachse
gelagerten zweiten Walze mit einer Oberfläche, welche mit einer zu der Profilierung
der ersten Walze korrespondierenden Komplementär-Profilierung versehen ist, Andrückmitteln
zum Drücken der ersten Walze oder/und der zweiten Walze aufeinander zu, wobei in wenigstens
einem axialen Randbereich der ersten oder/und der zweiten Walze im Betrieb aufeinander
abrollende Anschlagmittel vorgesehen sind, durch welche ein Mindestabstand zwischen
der mit der Profilierung versehenen Oberfläche der ersten Walze und der mit der Komplementär-Profilierung
versehenen Oberfläche der zweiten Walze bestimmt ist.
[0009] Durch Bereitstellung der im Betrieb aufeinander abrollenden Anschlagmittel kann also
verhindert werden, dass die beiden zusammenwirkenden Walzen bei der Einstellung der
Anpresskraft in eine Relativposition zueinander gebracht werden, in welcher eine "Interferenz"
der Walzen zumindest in deren Randbereich auftritt, was im Betrieb, d.h. bei sich
drehenden, miteinander kämmenden Walzen, eine gegenseitige Berührung und Zerstörung
der Oberfläche der Riffelwalzen in diesem Randbereich zur Folge haben würde. Ferner
kann durch die Bereitstellung von Anschlagmitteln unmittelbar an den Walzen sichergestellt
werden, dass ein hinreichend großer Abstand zwischen der profilierten Oberfläche und
der mit der Komplementär-Profilierung versehenen Oberfläche der Walzen gewährleistet
ist, so dass eine Beschädigung der bearbeiteten Materialbahn unterbunden werden kann.
[0010] Eine einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Walzenanordnung ergibt sich beispielsweise
dann, wenn die Anschlagmittel an einem benachbart der mit der Profilierung oder Komplementär-Profilierung
versehenen Oberfläche ausgebildeten unprofilierten Walzenabschnitt ausgebildet sind.
Bei einer derartigen konstruktiven Ausgestaltung ist es möglich, die mit Profilierung
bzw. Komplementär-Profilierung versehenen Walzenabschnitte in herkömmlicher Weise
auszubilden und die Anschlagmittel unabhängig von den Walzenabschnitten an den benachbart
dieser profilierten Walzenabschnitte ausgebildeten unprofilierten Walzenabschnitten
auszubilden. Die Endabschnitte können dabei von Lagerzapfen oder von Walzenabschnitten
gebildet sein, welche einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner als der maximale
Außendurchmesser der profilierten Walzenabschnitte und größer als der Außendurchmesser
der Lagerzapfen ist.
[0011] Zur Positionierung der Anschlagmittel auf dem Walzenabschnitt sind verschiedene Alternativen
denkbar. So ist es beispielsweise möglich, die Anschlagmittel an den Abschnitt mit
Profilierung oder Komplementär-Profilierung unmittelbar anschließend anzuordnen. Der
durchmessergrößere Abschnitt mit Profilierung oder Komplementär-Profilierung dient
dann als einseitige Abstützung für die Anschlagmittel, so dass eine deren Funktion
beeinträchtigende Deformation behindert wird.
[0012] Alternativ ist es möglich, die Anschlagmittel mit Abstand zu dem Walzenabschnitt
mit Profilierung oder Komplementär-Profilierung anzuordnen. In diesem Fall kann eine
Wechselwirkung zwischen den Anschlagmitteln und den profilierten Abschnitten der jeweils
anderen Walze verhindert werden.
[0013] Wie vorstehend bereits dargelegt, ist hinsichtlich der Dimensionierung der Anschlagmittel
in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der unprofilierte Walzenabschnitt
einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser eines die profilierte
bzw. mit Komplementär-Profilierung versehene Oberfläche der ersten oder zweiten Walze
im Querschnitt einhüllenden Hüllkreises. Dadurch lässt sich eine unerwünschte Wechselwirkung
zwischen Anschlagmitteln und profilierter bzw. mit Komplementär-Profilierung versehener
Oberfläche einer der Walzen verhindern.
[0014] In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anschlagmittel
wenigstens einen an einer Walze von erster Walze oder zweiter Walze angeordneten Anschlagring
umfassen, welcher über seine Außenumfangsfläche mit einer korrespondierenden Anlagefläche
an der jeweils anderen Walze von erster Walze oder zweiter Walze in gegenseitiger
Anlage steht oder in gegenseitige Anlage bringbar ist, so dass der Anschlagring bei
sich drehenden Walzen auf einem korrespondierenden Anschlagring der jeweils anderen
Walze oder direkt auf der jeweils anderen Walze abrollt. Hierbei kann vorgesehen sein,
dass die korrespondierende Anlagefläche an der jeweils anderen Walze von erster und
zweiter Walze von einer Außenumfangsfläche eines der jeweils anderen Walze von erster
und zweiter Walze angeordneten weiteren Anschlagrings gebildet ist. Es ist also möglich,
die beiden Walzen in ichren Endbereichen mit unprofilierten Walzenabschnitten zu versehen,
wie vorstehend bereits dargelegt, und nachträglich auf diesen unprofilierten Walzenabschnitten
jeweils einen Anschlagring aufzubringen, welcher zusammen mit dem korrespondierenden
weiteren Anschlagring auf der jeweils anderen Walze den Mindestabstand zwischen den
profilierten Oberflächen der ersten und zweiten Walze einstellt. Es ist grundsätzlich
auch möglich, die Anschlagringe direkt auf den Lagerzapfen anzuordnen. Alternativ
zur Verwendung eines Anschlagrings und eines korrespondierenden weiteren Anschlagrings
kann auch vorgesehen sein, dass die korrespondierende Anlagefläche an dem unprofilierten
Walzenendbschnitt ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass an jedem Ende der Walzenanordnung
jeweils nur ein Anschlagring vorgesehen ist, und zwar entweder an der ersten Walze
oder an der zweiten Walze, wobei der Anschlagring dann unmittelbar mit dem unprofilierten
Walzenendbschnitt zusammenwirkt. Dadurch ist der Aufbau weiter vereinfacht.
[0015] Beide Alternativen - Anschlagring mit weiterem Anschlagring oder lediglich ein Anschlagring
in Wechselwirkung mit unprofiliertem Walzenabschnitt - haben jedoch den Vorteil, dass
sie eine Nachrüstung bereits bestehender Walzenanordnungen ermöglichen, beispielsweise
derart, dass an den unprofilierten Randbereichen bzw. an den Lagerzapfen der Walzen
nachträglich Anschlagringe angebracht werden, die einen auf die jeweilige Einsatzart
der Walzenanordnung abgestimmten Mindestabstand zwischen den profilierten Oberflächen
bestimmen.
[0016] Um eine hinreichend gute und gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Walzenlänge
zwischen der profilierten Oberfläche der ersten Walze und der mit Komplementär-Profilierung
versehenen Oberfläche der zweiten Walze zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß weiter
vorgesehen sein, dass in axialer Richtung beidseits der mit Profilierung oder Gegenprofilierung
versehenen Oberfläche der ersten Walze oder/und der zweiten Walze Anschlagmittel vorgesehen
sind.
[0017] Zur Verbindung des jeweiligen Anschlagrings mit der zugeordneten Walze kann vorgesehen
sein, dass dieser integral an der Walze ausgebildet ist. Alternativ hierzu kann vorgesehen
sein, dass der Anschlagring gesondert an der Walze angebracht ist, vorzugsweise durch
Verschraubung oder Verschweißung. Die gesonderte Anbringung des Anschlagrings an der
Walze findet insbesondere bei der Nachrüstung bereits bestehender Walzenanordnung
Anwendung.
[0018] Wie eingangs bereits angedeutet, kann insbesondere bei langen Walzen zur Erzielung
eines über die gesamte Walzenlänge gleichmäßigen Anpressdrucks vorgesehen sein, dass
wenigstens eine der Walzen bombiert, d.h. bauchig ausgebildet ist. Die Bombierung
gleicht eine schwerkraftbedingte und lagerungsbedingte Deformation ("Durchhängen")
der betreffenden Walze derart aus, dass sie im Bereich der Wechselwirkung mit der
jeweils anderen Walze in einem bestimmten Anpressdruckbereich weitgehend linear verläuft.
[0019] Die Profilierung der jeweiligen Walzen kann beliebig ausgestaltet sein. Bevorzugt
werden derartige Walzenanordnungen bei der Wellpappeherstellung eingesetzt, wo eine
Riffelung der zu bearbeitenden Materialbahn erreicht werden soll. Daher kann erfindungsgemäß
vorgesehen sein, dass die Profilierung oder/und die Komplementär-Profilierung von
einer Riffelung gebildet ist. Um hinreichend gute Arbeitsergebenisse bei der Bearbeitung
der Materialbahn zu erreichen, kann insbesondere bei Ausbildung der Walzen als Riffelwalzen
einer Wellpappemaschine, vorgesehen sein, dass der Mindestabstand zwischen der mit
der Profilierung versehenen Oberfläche der ersten Walze und der mit der Komplementär-Profilierung
versehenen Oberfläche der zweiten Walze kleiner ist als die Dicke der zu bearbeitenden
Materialbahn. Eine derartige Bemessung des Mindestabstands zwischen den beiden Oberflächen
sorgt für eine Quetschung der Materialbahn zwischen den Walzen, womit sich eine hinreichend
gute Verformung, insbesondere Riffelung, der zu bearbeitenden Materialbahn ergibt.
In Abstimmung mit den bei der Wellpappeherstellung eingesetzten Materialbahndicken
kann erfindungsgemäß weiter vorgesehen sein, dass der Mindestabstand im Bereich von
0,01 mm bis 0,30 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,02 mm bis 0,20 mm, am meisten bevorzugt
im Bereich von 0,03 mm bis 0,10 mm liegt.
[0020] Um die Walzen der Walzenanordnung vor Korrosion, Oberflächenverschleiß aufgrund der
Wechselwirkung mit der Materialbahn oder weiteren Umwelteinflüssen zu schützen, kann
erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass die erste oder/und die zweite Walze zumindest
in ihrem profilierten Oberflächenbereich mit einer Beschichtung, vorzugsweise aus
Wolframkarbid oder aus Chrom, versehen ist.
[0021] Für die Bemessung des Mindestabstands kann die folgende Beziehung gelten

wobei gilt:
A: Mindestabstand,
D1: Durchmesser des Hüllkreises um den profilierten Oberflächenabschnitt der ersten
Walze,
D2: Durchmesser des Hüllkreises um den mit Komplementär-Profilierung versehenen Oberflächenabschnitt
der zweiten Walze, Dr: Außendurchmesser des Anschlagmittels an der ersten Walze;
Da: Außendurchmesser des Anschlagmittels an der zweiten Walze;
Rh: Berg-zu-Tal Abstand der Riffelung beider Walzen.
[0022] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Nachrüsten einer Walzenanordnung
mit Anschlagmitteln, umfassend den Schritt Anbringen der Anschlagmittel, insbesondere
mit den Anschlagmittelmerkmalen der vorstehend beschriebenen Art, an wenigstens einer
Walze der Walzenanordnung derart, dass die Anschlagmittel einen Mindestabstand zwischen
einer Oberfläche der ersten Walze und einer Oberfläche der zweiten Walze bestimmen.
[0023] Die Erfindung betrifft ferner eine Materialbearbeitungsmaschine, insbesondere Wellpappemaschine,
ausgerüstet mit einer Walzenanordnung der vorstehend beschriebenen Art.
[0024] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden
Figuren erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Riffelwalzenanordnung in der Draufsicht;
Figur 2 eine Detailansicht des in Figur 1 mit II bezeichneten Details;
Figur 3 eine Seitenansicht entsprechend der Betrachtungsrichtung III gemäß Figur 2;
Figur 4 eine Ansicht entsprechend Figur 1 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
und
Figur 5 eine Detailansicht des in Figur 4 mit V bezeichneten Bildausschnitts.
[0025] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Riffelwalzenanordnung allgemein mit 10 bezeichnet.
Die Riffelwalzenanordnung 10 umfasst eine erste Riffelwalze 12 und eine zweite Riffelwalze
14. Die erste Riffelwalze umfasst einen mit einer Oberflächenprofilierung 16, welche
in Form einer Riffelung ausgebildet ist, versehenen Walzenkörper 18. An beiden Enden
des Walzenkörpers 18 ist jeweils ein Anschlagring 20, 22 in unmittelbarer Nachbarschaft
angeordnet.
[0026] Ferner umfasst die erste Riffelwalze 12 Lagerzapfen 24, 26, welche in korrespondierenden
Lageranordnungen 28, 30 zur drehbaren Lagerung der ersten Riffelwalze 12 um ihre Drehachse
A aufgenommen sind.
[0027] Korrespondierend zur ersten Riffelwalze 12 umfasst die zweite Riffelwalze 14 eine
Komplementär-Oberflächenprofilierung 28, welche in einem Wirkbereich 30 mit der Oberflächenprofilierung
16 der ersten Riffelwalze 12 zusammenwirkt und welche auf einem Walzenkörper 32 ausgebildet
ist. Beidseits des Walzenkörpers 32 sind als Anschlagringe 34, 36 wirkende Flansche
ausgebildet, die jeweils paarweise mit den Anschlagringen 20 und 22 an der Riffelwalze
12 zusammenwirken, d.h. bei sich drehenden Walzen 12 und 14 aufeinander abrollen.
Die als Anschlagringe 34, 36 wirkenden Flansche können beispielsweise durch Abflachen,
Abschleifen oder Abdrehen der Komplementär-Oberflächenprofilierung 28 hergestellt
werden. Sie können aber auch als nachträglich benachbart zur Komplementär-Oberflächenprofilierung
28 an der zweiten Riffelwalze 14 angebrachte Anschlagringe ausgebildet sein. Die zweite
Riffelwalze 14 ist ebenfalls mit Lagerzapfen 38, 40 versehen, welche in korrespondierenden
Lageranordnungen 42, 44 zur drehbaren Lagerung der zweiten Riffelwalze 14 um ihre
Drehachse B aufgenommen sind.
[0028] Wendet man sich nun den Detailzeichnungen gemäß Figuren 2 und 3 zu, so ist folgendes
zu erkennen. Der Anschlagring 20 ist mit geringem axialem Abstand x zu dem Walzenkörper
18 angeordnet, wobei dieser axiale Abstand x durch Anbringen eines Freistichs hergestellt
werden kann. Die beiden korrespondierenden Anschlagringe 20 und 34 an der ersten Riffelwalze
12 und 34 an der zweiten Riffelwalze 14 liegen über ihre Anlageflächen 42 (an dem
Anschlagring 20) und 44 (an dem Anschlagring 34) aneinander an. Der Durchmesser Dr
des auf der ersten Riffelwalze 12 vorgesehenen Anschlagrings 20 und der Durchmesser
Da des auf der zweiten Riffelwalze 14 vorgesehenen Anschlagrings 34 sind relativ zueinander
derart bemessen, dass bei gegenseitiger Anlage der Anlageflächen 42 und 44 sich ein
Abstand A zwischen der Oberfläche 46 der Profilierung 16 der ersten Walze 12 und der
Oberfläche 48 der Komplementär-Profilierung 28 der zweiten Walze 14 einstellt.
[0029] Beide Profilierungen sind komplementär ausgebildet und weisen einen Berg-zu-Tal-Abstand
Rh auf. Der Mindestabstand A zwischen den beiden Oberflächen 46 und 48 bestimmt sich
bei gegenseitiger Anlage der Anlageflächen 42 und 44 wie folgt:

[0030] Diese Beziehung ergibt sich aus einer Gleichung, welche den jeweiligen Abstand der
beiden Drehachsen A und B von erster Walze 12 und zweiter Walze 14 beschreibt, einmal
ausgedrückt über die Durchmesser Dr und Da der Anschlagringe 34 und 36 sowie zum anderen
ausgedrückt über die Durchmesser D1, D2, den Abstand Rh und den Mindestabstand A der
Profilierung 16 und der Komplementär-Profilierung 28. Es sei angemerkt, daß bei Ausbildung
von einer der beiden Riffelwalzen als bombierte Walze, der Abstand der Profilierung
und der Komplementär-Profilierung im mittleren Bereich der Walzen kleiner ist als
in deren äußeren Bereichen und im mittleren Bereich bis auf nahezu null reduziert
werden kann.
[0031] Figuren 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
[0032] Zur Erläuterung dieses zweiten Ausführungsbeispiels werden für gleiche oder gleich
wirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet,
jedoch ergänzt mit einem Apostroph ( ' ). Zur Vermeidung von Wiederholungen werden
lediglich die Unterschiede der beiden Riffelwalzenanordnungen 10 gemäß Figuren 1 bis
3 und 10' gemäß Figuren 4 und 5 beschrieben.
[0033] Die Riffelwalzenanordnung 10' unterscheidet sich von der Riffelwalzenanordnung 10
lediglich in der Ausgestaltung der Anschlagmittel. Benachbart zu dem mit der Oberflächenprofilierung
16' versehenen Walzenkörper 18' sind beidseits unprofilierte Walzenabschnitte 50',
52' ausgebildet. An diese unprofilierten Walzenabschnitte 50' schließen sich die Lagerzapfen
24' und 26' an. Auf den unprofilierten Walzenabschnitten 50', 52' sind jeweils etwa
mittig in einem axialen Abstand x' von dem Walzenkörper 18' die Anschlagringe 20'
und 22' angeordnet.
[0034] An der zweiten Riffelwalze 14' sind ebenfalls benachbart zu dem Walzenkörper 32'
unprofilierte Walzenabschnitte 54' und 56' angeordnet, an welche sich jeweils die
Lagerzapfen 38' und 40' anschließen.
[0035] Bei eingestelltem Mindestabstand A zwischen der Oberflächenprofilierung 16' und der
Komplementär-Oberflächenprofilierung 28' liegt, wie in Figur 5 gezeigt, der Anschlagring
20' mit seiner Anlagefläche 42' an der Gegenanlagefläche 44' des unprofilierten Walzenabschnitts
54' an. Gleiches gilt für die in Figur 5 nicht dargestellte Situation im Bereich des
Anschlagrings 22'.
[0036] Die Berechnung des Mindestabstands A erfolgt gemäß der vorstehend zum ersten Ausführungsbeispiel
angegebenen Beziehung.
[0037] Im Betrieb läuft eine Materialbahn M bzw. M' durch den Bereich 30 bzw. 30' und wird
dort einer Umformung, insbesondere Riffelung, unterzogen, indem die beiden Riffelwalzen
12 bzw. 12' und 14 bzw. 14' miteinander kämmen. Dabei gewährt der Mindestabstand A
einerseits, dass die Materialbahn nicht durch zu hohe Anpressdrücke der beiden Riffelwalzen
12 und 14 zerstört wird, und andererseits, dass sich die Riffelwalzen 12 und 14 in
einem nicht von der Materialbahn M überdekkten Randbereich nicht berühren und durch
eine derartige Berührung beschädigt werden.
[0038] Es ist darauf hinzuweisen, dass auch die korrespondierenden Anschlagmittel im Betrieb,
d.h. bei miteinander kämmenden Riffelwalzen, jeweils aufeinander abrollen. Dies bedeutet,
dass im ersten Ausführungsbeispiel die Anschlagringe 20 und 34 sowie die Anschlagringe
22 und 36 aufeinander abrollen. Für das zweite Ausführungsbeispiel bedeutet dies,
dass der Anschlagring 20' und der Walzenabschnitt 54' sowie der Anschlagring 22' und
der zugehörige Walzenabschnitt 56' aufeinander abrollen. Durch das Ausbilden der Anschlagmittel
unmittelbar an den Walzen kann eine zuverlässige Abstandseinstellung unabhängig von
anderen Komponenten, wie zum Beispiel von Lagerkomponenten, vorgenommen werden.
1. Walzenanordnung, insbesondere Riffelwalzenanordnung zur Riffelung einer Materialbahn
(M), beispielsweise aus Papier oder Pappe, diese Walzenanordnung (10; 10') ausgeführt
mit:
- wenigstens einer um eine erste Drehachse (A; A') drehbar gelagerten ersten Walze
(12; 12') mit einer profilierten Oberfläche (16; 16');
- wenigstens einer um eine zweite Drehachse (B; B') drehbar gelagerten zweiten Walze
(14; 14') mit einer Oberfläche (48), welche mit einer zu der Profilierung (16; 16')
der ersten Walze (12; 12') korrespondierenden Komplementär-Profilierung (28; 28')
versehen ist; und
Andrückmitteln zum Drücken der ersten Walze (12; 12') oder/ und der zweiten Walze
(14; 14') aufeinander zu,:
dadurch gekennzeichnet,
dass in wenigstens einem axialen Randbereich (24, 26, 38, 40; 50', 52', 54', 56') der
ersten oder/und der zweiten Walze (12, 14; 12', 14') im Betrieb aufeinander abrollende
Anschlagmittel (20, 22, 34, 36; 20', 22', 54', 56') vorgesehen sind, durch welche
ein Mindestabstand (A) zwischen der mit der Profilierung (16; 16') versehenen Oberfläche
(46) der ersten Walze (12; 12') und der mit der Komplementär-Profilierung (28; 28')
versehenen Oberfläche (48) der zweiten Walze (14; 14') bestimmt ist.
2. Walzenanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlagmittel (20, 22, 34, 36; 20', 22', 54', 56') jeweils an einem benachbart
der mit Profilierung (16; 16') oder Komplementär-Profilierung (28; 28') versehenen
Oberfläche (46, 48) ausgebildeten unprofilierten Walzenabschnitt (24, 26, 38, 40;
50', 52', 54', 56') ausgebildet sind.
3. Walzenanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlagmittel (20, 22, 34, 36) unmittelbar an den mit Profilierung (16, 16')
oder Komplementär-Profilierung (28; 28') versehenen Walzenabschnitt (18, 32; 18',
32') anschließen.
4. Walzenanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlagmittel (20', 22') mit Abstand zu dem mit Profilierung (16') oder Komplementär-Profilierung
(28') versehenen Walzenabschnitt (18') angeordnet sind.
5. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der unprofilierte Walzenabschnitt (50', 52', 54', 56') einen kleineren Außendurchmesser
aufweist als der Außendurchmesser (D1, D2) eines die Oberfläche (46, 48) der ersten
und zweiten Walze (12, 14; 12', 14') im Querschnitt einhüllenden Hüllkreises.
6. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlagmittel wenigstens einen an einer Walze von erster Walze (12; 12') oder
zweiter Walze (14; 14') angeordneten Anschlagring (20, 22, 34, 36; 20', 22') umfassen,
welcher über seine Außenumfangsfläche (42; 42') mit einer korrespondierenden Anlagefläche
(44; 44') an der jeweils anderen Walze von erster Walze (12; 12') oder zweiter Walze
(14; 14') in gegenseitiger Anlage steht oder in gegenseitige Anlage bringbar ist.
7. Walzenanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die korrespondierende Anlagefläche (44; 44') an der jeweils anderen Walze von erster
Walze (12; 12') und zweiter Walze (14; 14') von einer Außenumfangsfläche (44) eines
an der jeweils anderen Walze von erster Walze (12; 12') und zweiter Walze (14; 14')
angeordneten weiteren Anschlagrings (34) gebildet ist.
8. Walzenanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die korrespondierende Anlagefläche (44') an dem unprofilierten Walzenabschnitt (54',
56') ausgebildet ist.
9. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in axialer Richtung beidseits der mit Profilierung (16; 16') oder Komplementär-Profilierung
(28; 28') versehenen Oberfläche (46, 48) der ersten Walze (12; 12') oder/und der zweiten
Walze (14; 14') Anschlagmittel (20, 22, 34, 36; 20', 22', 54', 56') vorgesehen sind.
10. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlagring (20, 22, 34, 36; 20', 22') integral an der Walze (12, 14; 12', 14')
ausgebildet ist.
11. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlagring (20, 22, 34, 36; 20', 22') gesondert an der Walze (12, 14; 12',
14') angebracht ist, vorzugsweise durch Verschraubung oder durch Verschweißung.
12. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine der Walzen (12, 14; 12', 14') bombiert ist.
13. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Profilierung (16; 16') oder/und die Komplementär-Profilierung (28; 28') von einer
Riffelung gebildet ist.
14. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mindestabstand (A) kleiner ist als die Dicke der Materialbahn (M; M').
15. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mindestabstand (A) im Bereich von 0,01 mm bis 0,30 mm, vorzugsweise im Bereich
von 0,02 mm bis 0,20 mm, am meisten bevorzugt im Bereich von 0,03 mm bis 0,10 mm liegt.
16. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste oder/und die zweite Walze (12, 14; 12', 14') zumindest in ihrem profilierten
Oberflächenbereich (18, 32; 18', 32') mit einer Beschichtung vorzugsweise aus Wolframkarbid
oder Chrom versehen ist.
17. Walzenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mindestabstand nach Maßgabe der Beziehung bestimmt wird:

wobei gilt:
A: Mindestabstand
Rh: Berg-zu-Tal-Abstand der Profilierung
D1: Durchmesser des Hüllkreises um die Profilierung der ersten Walze
D2: Durchmesser des Hüllkreises um die Komplementär-Profilierung der zweiten Walze
Dr: Außendurchmesser des der ersten Walze zugeordneten Anschlagmittels und
Da: Außendurchmesser des der zweiten Walze zugeordneten Anschlagmittels.
18. Verfahren zum Nachrüsten einer Walzenanordnung (10; 10') mit Anschlagmitteln, insbesondere
einer Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend den Schritt: Anbringen
der Anschlagmittel, insbesondere mit den Anschlagmittelmerkmalen nach einem der vorangehenden
Ansprüche, an wenigstens einer Walze (12, 14; 12', 14') der Walzenanordnung (10; 10'),
derart, dass durch die Anschlagmittel ein Mindestabstand zwischen einer Profilierung
(16; 16') der Oberfläche der ersten Walze (12; 12') und einer Komplementär-Profilierung
(28; 28') der Oberfläche der zweiten Walze (14; 14') bestimmt ist.
19. Materialbearbeitungsmaschine, insbesondere Wellpappemaschine, ausgerüstet mit einer
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.