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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Kalander od. dgl. die mindestens ein an der untersten
Walze angreifendes, einseitig beaufschlagbares hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat, dessen Hubkraft mindestens gleich der Grösse der Lagerbelastung der untersten Walze ist, einen die Verschiebung der untersten
Walze nach oben über die Betriebsstellung hinaus begrenzenden Anschlag sowie mindestens ein als
Belastungsvorrichtung dienendes und an der obersten Walze angreifendes, zweites hydraulisches
Zylinder-Kolben-Aggregat und ein ebenfalls an der obersten Walze angreifendes drittes hydraulisches
Zylinder-Kolben-Aggregat, dessen Wirkrichtung der Wirkrichtung des zweiten Aggregates entgegengesetzt ist, aufweisen, mit den Zylinder-Kolben-Aggregaten zugeordneten Steuerventilen,
von denen zumindest eines in der
Druckmittelablassleitung des ersten Aggregates und eines in der Druckmittelzuleitung des dritten Aggregates angeordnet ist.
Bei einem Kalander, der harte und elastische Walzen im Wechsel übereinander aufweist, und bei einem
Glättwerk, dessen übereinander angeordnete Walzen alle hart sind, besteht die Gefahr, dass nach einem Abriss der über die Walzen laufenden, zu bearbeitenden Bahn eine Beschädigung der Walzen, bei einem Kalander, insbesondere der elastischen Walzen, eintritt, wenn die Walzen nicht rasch voneinander getrennt werden. Es ist bekannt, diese Trennung mittels zweier Zylinder-Kolben-Aggregate durchzuführen, die an den beiden Lagern der obersten Walze angreifen. Diese Zylinder-Kolben-Aggregate, die normalerweise je mit einem doppelseitig beaufschlagbaren Kolben ausgerüstet sind, damit sie auch als Belastungsvorrichtung genutzt werden können, sind über ein Ventil an einen Speidher angeschlossen, in dem Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck gespeichert ist.
Der Speicher hat dabei die Aufgabe, nach einem Bahnabriss möglichst rasch den zum Abheben der Walzen erforderlichen Druck im entsprechenden Zylinderraum zu erzeugen. Nachteilig ist hiebei in erster Linie der hohe
Aufwand für den Speicher und die erforderlichen Ventile.
Es ist ferner bekannt, als Belastungsvorrichtung, mittels deren die Presskraft in den Walzenspalten über das durch das Gewicht der Walzen bedingte Mass hinaus gesteigert werden kann, Zylinder-Kolben-Aggregate vorzusehen, die an der untersten Walze angreifen und auch das gesamte Gewicht der Walzen zu tragen haben.
Zum Trennen der Walzen braucht lediglich die Hydraulikflüssigkeit aus diesen Aggregaten abgelassen zu werden.
Die Walzen fallen dann durch ihr Eigengewicht gegen einstellbare Anschläge nach unten. Speicher sind hier also nicht erforderlich. Dieser Vorteil wird jedoch mit dem Nachteil erkauft, dass eine genaue und feinstufige
Einstellung oder zusätzlichen Belastung der Walzen zumindest erhebliche Schwierigkeiten bereitet, was dadurch bedingt ist, dass der prozentuale Anteil der zusätzlich aufzubringenden Belastung an der durch das Gewicht der
Walzen bedingten Hubkraft sehr gering ist.
Dieser Nachteil ist durch eine bekannte Steuereinrichtung der eingangs genannten Art beseitigt, da sie es gestattet, die zusätzliche Belastung der Walzen feinfühlig mittels eines an der obersten Walze angreifenden zweiten hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregates zu steuern. Bei dieser Steuereinrichtung lässt sich aber nicht verhindern, dass bei einem raschen Trennen der Walzen durch öffnen des Steuerventils in der Druckmittelablassleitung des an der untersten Walze angreifenden ersten Aggregates auch die oberste Walze zunächst etwas abgesenkt wird. Die Hubkraft des an der obersten Walze angreifenden dritten Zylinder-Kolben-Aggregates, das gleichzeitig mit dem öffnen des Steuerventils in der Druckmittelablassleitung des ersten Aggregates beaufschlagt wird, kann nämlich nicht so schnell ansteigen, um ein anfängliches Absenken der obersten Walze zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für Kalander od. dgl. zu schaffen, mittels deren die Walzen noch rascher als mittels der vorbekannten Steuereinrichtungen getrennt werden können. Bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäss gelöst durch einen den Trennvorgang der Walzen steuernden und dabei die Hubkraft des ersten Zylinder-Kolben-Aggregates erst bei einer wenigstens im wesentlichen dem Gewicht der obersten Walze entsprechenden Grösse der vom dritten Zylinder-Kolben-Aggregat erzeugten Hubkraft in einem ein Absenken der untersten Walze gestattenden Masse vermindernden Steuerteil.
Mittels eines solchen Steuerteiles wird verhindert, dass beim Trennen der Walzen zunächst alle Walzen abgesenkt und dann erst die Absenkbewegung der obersten Walze durch die Kraft des dritten Aggregates gebremst und in eine Hebebewegung umgeändert wird. Vielmehr wird dadurch, dass die Hubkraft des ersten Zylinder-Kolben-Aggregates erst dann in einem ein Absenken der untersten Walze gestattenden Masse vermindert wird, wenn die Hubkraft des dritten Zylinder-Kolben-Aggregates eine wenigstens im wesentlichen dem Gewicht der obersten Walze entsprechende Grösse erreicht hat, die oberste Walze an einem Absenken gehindert. Sofern die Hubkraft des dritten Zylinder-Kolben-Aggregates über diese Grösse ansteigen kann, kann sogar mit dem Beginn des Trennvorganges das Heben der obersten Walze beginnen.
Obwohl die Absenkbewegung der untersten Walze bei einer Steuerung mittels dieser Steuereinrichtung etwas später einsetzt als bei einer Steuerung mittels der vorbekannten Steuereinrichtung, lässt sich mit der erfindungsgemässen Steuereinrichtung die Zeit für das Trennen der Walzen noch verkürzen, was insofern von grosser Bedeutung ist, als die Lebensdauer der Walzen in erheblichen Masse davon abhängt, wie schnell bei einem Bahnriss die Walzenentlastung erfolgt, und die Kosten eines Walzensatzes beträchtlich sind.
Der Steuerteil könnte das in der Druckmittelablassleitung des ersten Aggregates liegende Steuerventil eine
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bestimmte Zeit nach dem Beginn der Beaufschlagung des dritten Aggregates öffnen, weil die Zeit bekannt ist, die normalerweise benötigt wird, bis die Hubkraft des dritten Aggregates gleich dem Gewicht der obersten Walze ist.
Da der zeitliche Verlauf des Anstieges der Hubkraft des dritten Aggregates jedoch aus verschiedenen Gründen vom Sollwert abweichen kann, ist es vorteilhafter, dass der Steuerteil einen auf die Hubkraft des dritten Zylinder-Kolben-Aggregates ansprechenden und bei einem vorgegebenen Wert ein Öffnen des in der Druckmittelablassleitung des ersten Zylinder-Kolben-Aggregates angeordneten Ventils veranlassenden Sensor aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist hiebei der Sensor an den Zylinderraum des dritten
Zylinder-Kolben-Aggregates angeschlossen, da auf diese Weise unmittelbar der Druck im Zylinderraum und damit die Hubkraft als Steuergrösse benutzt werden kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist als Sensor ein Zylinder-Kolben-Aggregat vorgesehen, dessen Zylinderraum über eine Verbindungsleitung mit dem den Druck im Zylinderraum des dritten Zylinder-Kolben-Aggregates erzeugenden Druckmittel in Verbindung steht und dessen Kolben auf den Schliessteil des Ventils einwirkt. Der Druck im Zylinderraum des dritten Zylinder-Kolben-Aggregates wird hier also im Sensor unmittelbar in die Betätigungskraft für das Steuerventil in der Druckmittelablassleitung des ersten Aggregates umgesetzt, wodurch Fehler praktisch vollständig ausgeschlossen werden können. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil besteht darin, dass ein in dieser Weise ausgebildeter Sensor äusserst zuverlässig arbeitet und ausserdem keinen nennenswerten Aufwand verursacht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Steuerteil ein in seinem einen Betriebszustand unabhängig vom Druck der Hydraulikflüssigkeit geschlossenbleibendes und in seinem andern Betriebszustand dann, wenn der Druck der Hydraulikflüssigkeit einen Grenzwert überschreitet, öffnendes Magnetventil in der Ablassleitung des dritten Zylinder-Kolben-Aggregates auf. Hiedurch ist in einfacher Weise sichergestellt, dass der Zylinderraum des dritten Aggregates ständig völlig gefüllt bleibt, was wichtig ist, um in diesem Raum rasch den Druck soweit aufbauen zu können, dass die Hubkraft des dritten Aggregates ausreicht, die oberste Walze zu tragen.
Um die für die Walzenentlastung nach einem Bahnriss erforderliche Zeitspanne auf ein Minimum zu verkürzen, ist es ferner vorteilhaft, dass der Steuerteil einen den Abstand der untersten Walze von der unmittelbar über dieser angeordneten Walze abtastenden und bei Erreichen einer bestimmten Grösse des Abstandes eine Verschiebung der obersten Walze durch das dritte Zylinder-Kolben-Aggregat beendenden Schalter aufweist.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert. Es zeigen : Fig. l eine schematisch und teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Kalanders mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuereinrichtung und Fig. 2 einen Schaltplan der hydraulischen Einrichtung des Kalanders und der Steuereinrichtung gemäss Fig. 1.
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ihren beiden Enden je in einer Lagerwange--3--drehbar gelagert sind. Die Lagerwangen --3-- sind, wie Fig. l zeigt, an einem Gestell--4--vertikal verschiebbar geführt.
Alle Lagerwangen--3--mit Ausnahme der Lagerwange--3'--der untersten Walze--2'--weisen auf ihrer Aussenseite ein Auge--5-mit vertikaler Durchgangsbohrung auf. Die Bohrungen aller Augen --5- fluchten miteinander. Je eine Gewindespindel --6-- auf jeder Seite des Kalanders durchdringt die Augen--5--und trägt an ihrem oberen Ende, das aus dem Auge --5"-- der Lagerwange --3"-- der obersten Walze--2"--herausschaut, zwei Muttern--7--. Ferner ist unterhalb jedes Auges-5-eine Mutter--8--vorgesehen, deren Abstand vom zugeordneten Auge einstellbar ist.
Die beiden Lagerwangen --3'-- der untersten Walze--2'--, welche ebenfalls vertikal verschiebbar am Gestell --4-- geführt sind, jedoch nicht mit den Gewindespindeln--6--gekuppelt sind, stützen sich je auf einem als Ganzes mit --9-- bezeichneten Zylinder-Kolben-Aggregat ab, welches am Gestell --4-- vorgesehen ist. Wie Fig. l zeigt, besitzt das Aggregat--9--einen in das Gestell --4-- eingebauten Zylinder --10--, dessen vertikal stehende Längsachse die Längsachse jeder Walze schneidet.
Der im Zylinder --10-- geführte Kolben-11-trägt eine Kolbenstange-12--, auf der sich die Lagerwange --3'-- abstützt. Die oberste Stellung des Kolbens welche gleichzeitig seine Arbeitsstellung ist, ist durch einen Anschlag-13fixiert, der im Ausführungsbeispiel als eine den Zylinder--10--auf seiner offenen, der Lagerwange--3'-zugekehrten Seite abdeckende und fest mit dem Zylinder--10--verbundene Platte ausgebildet ist, welche eine Durchgangsöffnung für die Kolbenstange--12--besitzt. Der Hub des Kolbens --11-- ist gleich der Summe aller Spalte zwischen den Walzen bei voneinander abgehobenen Walzen.
Im Ausführungsbeispiel sind dies 40 mm.
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--3"-- der- in derselben Weise wie die dargestellte Seite ausgebildet ist, ist im folgenden wie oben nur der Aufbau der in Fig. l sichtbaren Teile erläutert.
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Die Kolbenstange--15--, deren vertikal verlaufende Längsachse die Längsachse der Walzen schneidet, ist an ihrem oberen Ende mit einem beidseitig beaufschlagbaren Kolben--16--verbunden, der in einem am Gestell--4--befestigten Zylinder--17--geführt ist. Der maximale Hub des Kolbens --16-- ist so gross gewählt, dass eine Verminderung des Abstandes der obersten Walzen --2"-- von der untersten Walze-2'infolge Verwendung von elastischen Walzen, die abgenutzt sind und daher einen verminderten Durchmesser haben, ausgeglichen werden kann. Der Kolben --16-- besitzt dann, wenn alle Walzen ihren maximalen Durchmesser aufweisen, noch einen gewissen Abstand von der oberen Stirnwand des Zylinders--17--, der im Ausführungsbeispiel etwa 15 mm beträgt.
Diese Stellung des Kolbens--16--ist in Fig. l dargestellt. Sind die elastischen Walzen ein oder mehrmals überdreht, so steht der Kolben ---16-- dann, wenn alle Walzen aneinander anliegen, tiefer.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die beiden Zylinder-Kolben-Aggregate --9-- über ein magnetisch betätigbares Ventil --20-- an eine Pumpe--21--angeschlossen, die von einem Motor --22-- angetrieben wird. Der von der Pumpe--21--erzeugte Druck ist so hoch, dass der Kolben--11--jedes der beiden Aggregate mit
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die Kolben--11--der beiden Aggregate--9--beaufschlagenden Hydraulikflüssigkeit praktisch konstant.
Der Zylinderraum jedes der beiden Aggregate--9--ist über eine Druckmittelablassleitung --23-verhältnismässig grossen Querschnittes mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter für die Hydraulikflüssigkeit verbunden. In jeder der beiden Druckmittelablassleitungen--23--ist ein Ventil --24-- angeordnet. Wenn
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des Ventils--24--einwirkt und den Schliessteil von seinem Sitz abhebt, wenn der Mindestwert des Druckes im Zylinderraum--18--überschritten wird.
Wie Fig. 2 zeigt, ist ferner der untere Zylinderraum--18--jedes der beiden Aggregate-14-, also derjenige Zylinderraum, der sich bei einer Verschiebung des Kolbens--16--im Sinne einer Belastung der
Walzen verkleinert, über je eine Verbindungsleitung, in der je ein magnetisch betätigbares Ventil--25--liegt, an die Pumpe--21--angeschlossen. Die Ventile--25--sind leckfrei ausgebildet. An die Zylinderräume --18-- ist ausserdem je eine zum Vorratsbehälter führende Abflussleitung --26-- angeschlossen, in der je ein leckfreies Ventil --27-- liegt, das magnetisch betätigbar ist, jedoch oinen federbelasteten Ventilteller hat und daher dann, wenn es nicht durch seinen Magneten geschlossen gehalten wird, als überdruckventil arbeitet.
Der Überdruck, bei dem das Ventil --27-- öffnet, ist gering und beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 3 atü.
Der obere, sich bei einer Verschiebung des Kolbens im Sinne einer Belastung der Walzen vergrössernde Zylinderraum--19--jedes Aggregates--14--ist über je ein magnetisch betätigbares Ventil--28--an eine Pumpe--29--angeschlossen, deren Förderleistung und Druck kleiner ist als derjenige der Pumpe --21--. Die Pumpe--29--wird von einem Motor--34--angetrieben. Der Druck der Pumpe--29- ist so gewählt, dass mittels der Aggregate--14--die höchste erforderliche zusätzliche Belastung der Walzen erzeugt werden kann.
Je eine Abflussleitung--30--, in der je ein Ventil --31-- liegt, ermöglichen einen Abfluss der Hydraulikflüssigkeit aus den Zylinderräumen--19--in den Vorratsbehälter.
Wie Fig. l zeigt, ist an der Lagerwange--3'--der untersten Walze--2'--ein Endschalter--32-angeordnet, der einen Taststift--32--aufweist, welcher die Position der Lagerwange --3-- der unmittelbar über der untersten Walze--2'--angeordneten Walze--2--abtastet, wodurch der Endschalter-32-- betätigt wird, sobald die unterste Walze--2'-und die darüber angeordnete Walze--2--den gewünschten Abstand voneinander haben.
Der Endschalter beendet eine Bewegung der obersten Walze--2"--mittels der Aggregate--14--nach oben, indem er das Schliessen der Ventile--25--bewirkt. Die Wirkungsweise ist folgende :
Während des Betriebes des Kalanders sind die Ventile--24--geschlossen, das Ventil --20-- geöffnet und die Pumpe--21--eingeschaltet. Die Kolben--11--der beiden Aggregate--9--sind dadurch mit einem Druck beaufschlagt, der sie in Anlage am zugeordneten Anschlag-13--hält. Die von den beiden Aggregaten--9--erzeugte Kraft muss also grösser sein als die Summe aus dem Gewicht aller Walzen und der mittels der beiden Aggregate--14--erzeugten zusätzlichen Belastung.
Vor dem Belasten der Walzen mittels der Aggregate --14-- werden die Ventile --25 und 31--
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gesetzt werden, indem die Ventile --31-- geschlossen, die Ventile-28-geöffnet und die Pumpe --29-- eingeschaltet werden, verschieben sich die Kolben --16-- etwas nach unten und drücken, da nun die Ventile - geschlossen sind, Hydraulikflüssigkeit aus den Zylinderräumen --18-- durch die jetzt von ihrem
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Jedes Zylinder-Kolben-Aggregat--35--ist durch die Dimensionierung seines Kolbens --35'-- so eingestellt, dass der Kolben --35'-- den Schliessteil des zugeordneten Ventils --24-- erst dann entgegen dem in der Leitung --23-- herrschenden Druck vom Ventilsitz abhebt und dadurch das Ventil öffnet, wenn der Druck im unteren Zylinderraum--18--auf den Grenzwert angestiegen ist. Sobald die Ventile --24-- geöffnet sind, senken sich die unterste Walze--2"--und die sich auf ihr abstützenden Walzen --2-- ab, wobei die Kolben --11-- nach unten gedrückt werden.
Die Durchflussquerschnitte der Ventile--24--und der sie mit den Aggregaten --9-- und dem Vorratsbehälter verbindenden Leitungen sind so gross gewählt, dass die Druckflüssigkeit in äusserst kurzer Zeit aus den Zylinderräumen der beiden Aggregate abfliesst.
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Hubkraft der Aggregate--14--. Dies hat zur Folge, dass die oberste Walze --2"-- zusammen mit den Spindeln und. den sich bereits auf den Muttern --8-- der Spindeln --6-- abstützenden Walzen nach oben bewegt. Die gleichzeitige Bewegung der untersten Walze --2"-- nach unten und der obersten Walze-2"-nach oben beschleunigt die Trennung der Walzen, da deren Lagerwangen hiedurch schneller in Anlage an die Muttern--8--kommen, als wenn nur ein Absenken oder nur ein Anheben der Walzen vorgesehen ist.
Eine weitere Verkürzung der Zeit für die Trennung der Walzen ergibt sich daraus, dass das Absenken der Walzen erst
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--14-- ein- und wegen einer gewissen Kompressibilität der Druckflüssigkeit und Elastizität der Leitungen sich zunächst die oberste Walze --2"-- nach unten bewegen würde, bis die Hubkraft der Aggregate --14-- so weit angestiegen ist, dass die Absenkbewegung zum Stillstand gebracht und eine Hebebewegung eingeleitet werden kann.
Der Endschalter --32-- veranlasst ein Schliessen der beiden Ventile-25--, sobald die beiden untersten Walzen und damit auch zwangsläufig alle übrigen Walzen voneinander abgehoben sind.
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