CH651604A5

CH651604A5 - Kalander.

Info

Publication number: CH651604A5
Application number: CH336/81A
Authority: CH
Inventors: Josef Dr-Ing Pav
Original assignee: Kleinewefers Gmbh
Priority date: 1980-02-09
Filing date: 1981-01-20
Publication date: 1985-09-30
Also published as: IT1143368B; DE3004915C2; DE3004915A1; JPS5822598B2; IT8167169A0; FI69666C; GB2070090A; FI69666B; FI810363L; JPS56128394A; US4389933A; GB2070090B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander mit einem mindestens zwei übereinander angeordnete Walzen aufweisenden Walzenstapel, von denen die unterste Walze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der vertikal beweglich und von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden, hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem drehfest gehaltenen Träger abgè-stützt ist, und mit einer Drucksteuervorrichtung, welche der

Mantelstützeinrichtung Drücke zuführt, die ein Anheben und einen Durchbiegungsausgleich des Walzenmantels hervorrufen.

Bei einem bekannten Kalander dieser Art (DE-AS 22 54 392) wirkt der Walzenmantel mit einer darüber befindlichen Walze zusammen, die, genauso wie der Träger, in ständerfesten Lagern gehalten ist. Die Mantelstützeinrichtung besteht aus einer Reihe in Achsrichtung versetzt angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten. Diese werden mit Drücken versorgt, die jeweils das Gewicht des Walzenmantels und gegebenenfalls weiterer zwischen diesen und der obersten, fest gelagerten Walze befindlichen Walzen, die vom zu behandelnden Material abhängige zusätzliche Belastung und den Durchbiegungsausgleich berücksichtigen. Hierdurch wird der Betrieb der Drucksteuervorrichtung schwierig; dies gilt insbesondere, weil jede Belastungsänderung zu einer Änderung der Durchbiegung führt und die hierfür erforderliche Druckkompensation ihrerseits Einflüsse auf die Belastung hat. Ausserdem ist der Walzenmantel schwimmend gelagert und daher stark vibrationsgefährdet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalander der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Drucksteuerung für die Mantelstützeinrichtung einfacher und der Walzenmantel weniger stark durch Vibrationen gefährdet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Belastung des Walzenstapels von oben mindestens eine hydrostatische Belastungseinrichtung an der beweglich gelagerten obersten Walze angreift und dass dem Walzenmantel der untersten Walze an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer Anschlag zugeordnet ist, der sich unter dem Einfluss der von der Drucksteuervorrichtung abgegebenen Drücke gegen einen dem Träger zugeordneten Gegenanschlag legt.

Bei dieser Konstruktion kann mit der oben angeordneten Belastungseinrichtung eine vorgegebene Belastung feinfühlig und völlig unabhängig vom Durchbiegungsausgleich eingestellt werden. Die Drücke, welche der Mantelstützeinrichtung zugeführt werden, können genau in Abhängigkeit von der Form des Walzenmantels, die beispielsweise durch Fühler abgetastet wird, gewählt werden, ohne dass Rückwirkungen auf die Belastung des Walzenstapels zu befürchten sind. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die insgesamt von der Mantelstützeinrichtung ausgeübten Kräfte grösser sind als das Gewicht der Walzen zuzüglich der von der Belastungseinrichtung ausgeübten Belastung, so dass sich die Anschläge des Walzenmantels an die Gegenanschläge des Trägers legen und daher die Arbeitslage des Walzenmantels genau fixieren. Da der Walzenmantel an beiden Enden über die Anschläge und Gegenanschläge kraftschlüssig mit dem Träger verbunden oder sogar über dessen Lager an dem Ständer abgestützt ist, ist der Walzenmantel nicht mehr frei schwimmend gelagert. Seine Vibrationsneigung ist daher erheblich herabgesetzt. Da es möglich ist, Änderungen der Höhe des Walzenstapels durch Abdrehen von Walzen u. dgl. mittels der Belastungseinrichtung auszugleichen, kann der Walzenmantel im Betrieb eine definierte Lage haben, so dass beim Absenken immer der gleiche Trennweg zur Verfügung steht. Die Höhe des Hubraums der Mantelstützeinrichtung kann in vollem Umfang für die Walzentrennung genutzt und entsprechend optimal ausgelegt werden. Trotz der Verlagerbarkeit aller Walzen des Stapels ist durch eine einmalige Justierung der Lager für den Träger gewährleistet, dass die Walzen immer horizontal verlaufen.

Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich bei einem Kalander, bei dem der Walzenmantel wenigstens einen Lagereinsatz aufweist, der relativ zum Träger drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist, dadurch, dass die Anschläge an dem Lagereinsatz ausgebildet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dafür gesorgt sein, dass der Träger in Lagern gehalten ist, die je in ständerfesten vertikalen Führungen verstellbar und durch eine hydrostatische Lagerstützeinrichtung aus einer definierten oberen End5

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läge absenkbar sind. Auf diese Weise lässt sich der Walzenmantel so weit absenken, wie es für einen Walzenaustausch erforderlich ist, ohne dass der Hub der Mantelstützeinrichtung übermässig gross sein müsste. Dies ist bei beschränkten Platzverhältnissen, z.B. beim Ersatz einer üblichen starren untersten Kalanderwalze durch eine hier betrachtete Walze mit Durchbiegungsausgleich, von Interesse.

Hierbei braucht aber auch der Hub der Lagerstützeinrichtung nicht allzu gross gewählt zu werden. Es genügt, diesen Hub kleiner, zusammen mit dem Hub der Mantelstützeinrichtung aber grösser als den zum Ausbau einer Walze erforderlichen Hub zu wählen.

Insbesondere kann dafür gesorgt sein, dass die Lagerstützeinrichtung durch eine Kolben-Zylinder-Einheit gebildet und die obere Endlage des Lagers durch einen ständerfesten Anschlag festgelegt ist.

Mit besonderem Vorteil wirkt der die obere Endlage des Lagers bestimmende Anschlag mit einem Gegenschlag am Lager zusammen.

Dies hat im Vergleich mit einem Gegenanschlag, der mit dem Kolben einer die Lagerstützeinrichtung bildenden Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirkt, den Vorzug, das trotz der Verstellbarkeit der Lager für den Träger eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Walzenmantel und Ständer herbeigeführt wird, welche die Vibrationsneigung entsprechend klein hält.

Hierbei empfiehlt es sich, dass der Anschlag nur auf einer Seite der Wirkungslinie der Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist. Dies ergibt ein auf das Lager wirkendes Drehmoment, aufgrund dessen sich das Lager mit seinen einander gegenüberliegenden Führungsflächen an den ihnen zugeordneten Führungsflächen der ständerfesten Führung verklemmt, so dass nicht nur in vertikaler Richtung, sondern auch in horizontaler Richtung eine sehr feste Arretierung erreicht wird. Denn quer zur Walzenachse hat das verklemmte Lager kein Spiel und in Richtung der Walzenachse wirken erhebliche Reibungskräfte zwischen den Führungsflächen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, dass der Hub der Mantelstützeinrichtung um mindestens 50% grösser ist als der der Summe aller zum Trennen der Walzen erforderlichen Spalte entsprechende Trennweg und die Drucksteuervorrichtung derart veränderbar ist, dass der Drosselwiderstand im Ablaufkanal während einer etwa dem Trennweg entsprechenden Trennzeit auf einem Kleinstwert gehalten ist und während einer anschliessenden Bremszeit allmählich zunimmt. Dies erlaubt ein sehr rasches Durchlaufen des Trennweges,

ohne dass anschliessend durch ein plötzliches Stoppen des Walzenmantels Schäden auftreten.

Einen ähnlichen Effekt erreicht man bei kleinerem Hub der Walzenstützeinrichtung dadurch, dass eine Steuervorrichtung, welche die Ablassleitungen der Walzen- und Lagerstützeinrichtungen gleichzeitig öffnet, und Mittel, um die Absenkbewegung der Walzen- und Lagerstützeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten zu beenden, vorgesehen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsge-mäss ausgestatteten Kalanders,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der drei untersten Walzen des Walzenpakets,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 2,

Fig. 4 ein Absenkhub-Zeit-Diagramm und

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Kalander weist an beiden Enden je einen Ständer 1 auf. Zwischen einer obersten Walze 2 und einer untersten Walze 3 sind mehrere Zwischenwalzen 4 und 5 angeordnet. Die oberste Walze 2 ist an beiden Enden je in einem Lager 6 gehalten, das an einer durch Rippen am Ständer 1 gebildeten Vertikalführung 7 auf und ab bewegbar und über eine Einstellvorrichtung 8 mit dem Kolben 9 einer in einem Zylinder 10 bewegbaren oberen Kolben-Zylinder-Einheit 11 verbunden ist, die eine hydrostatische Belastungseinrichtung bildet. Die Zwischenwalzen 4 und 5 sind in ebenfalls längs der Führung 7 verschiebbaren Lagern 12 bzw. 13 gehalten.

Die unterste Walze 3 weist einen Walzenmantel 14 auf, der vertikal beweglich über mehrere in Walzenrichtung versetzte Kolben-Zylinder-Einheiten 15, die zusammen eine Walzenstützeinrichtung bilden, auf einem Träger 16 abgestütz ist, der über Schwenkeinsätze 17 drehfest in Lagern 18 gehalten ist. Jede dieser Ko Iben-Zylinder-Einheiten 15 weist einen Kolben 19 mit einem Lagerelement 20 und einen Zylinder 21 auf. Der so gebildete Hubraum 22 ist über je eine im Träger 16 verlaufende Steuerdruckleitung 23 mit einer Drucksteuervorrichtung 24 verbunden. An den Enden des Walzenmantels 14 sind Lagerein-sätze 25 vorgesehen, auf deren Umfangsfläche der Walzenmantel gelagert ist. Ausserdem besitzen sie eine Aussparung 26 mit parallelen Seitenflächen 27, welche mit entsprechenden Seitenflächen des Trägers 16 zusammenwirken, so dass der Lagereinsatz 25 drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist. Die untere Fläche der Aussparung 26 bildet einen Anschlag 28, der, wie Fig. 3 zeigt, mit der einen Gegenanschlag 29 bildenden Unterseite des Trägers 16 zusammenwirken kann.

Die Lager 18 für den Träger 16 sind ebenfalls vertikal verschiebbar an der ständerfesten Führung 7 gehalten. Diese weist zu beiden Seiten jedes Ständers je eine Rippe auf, die einander abgewandte Führungsflächen bildet, welche mit einander zugewandten Führungsflächen des Lagers 18 zusammenwirkt. Eine Lagerstützeinrichtung in der Form einer Kolben-Zylinder-Ein-heit 30 vermag mit ihrem im Zylinder 31 geführten Kolben 32 unter dem Druck im Hubraum 33 das Lager 18 mit einem Gegenanschlag 34 an einen ständerfesten Anschlag 35 zu drücken, so dass die Stellung des Lagers 18 genau definiert ist.

Die Drucksteuervorrichtung 24 weist einen Regelteil 36 auf, der in Abhängigkeit von über Steuersignalleitungen 37 beispielsweise von die Lage des Walzenmantels 14 abtastenden Fühler den von einer Pumpe 38 zugeführten Druck so umsetzt, dass die in den Hubräumen 22 der Kolben-Zylinder-Einheiten 15 herrschenden Drücke dazu führen, dass der Walzenmantel 14 im Bereich des Spalts zwischen ihm und der Zwischenwalze 4 im wesentlichen keine Durchbiegung aufweist. Ausserdem wird der Druck so bemessen, dass die gesamte auf den Walzenmantel 14 ausgeübte Kraft grösser ist als die Gewichte des Walzenmantels und der darüber befindlichen Walze zuzüglich der in den oberen Kolben-Zylinder-Einheiten 11 ausgeübten Druckbelastung. Infolgedessen wird der Walzenmantel so weit angehoben, bis der Anschlag 28 am Gegenanschlag 29 zur Anlage kommt. Da auch der Träger 16 aufgrund der Fixierung des Lagers 18 eine definierte Lage hat, ist auf diese Weise die Betriebslage des Walzenmantels 14 genau definiert. Durchbiegungsänderungen können kompensiert werden, ohne dass dies einen Einfluss auf die Walzenbelastung hat und umgekehrt. Die Vibrationsneigung ist erheblich herabgesetzt, weil der Walzenmantel 14 über die Lagerelemente 25 kraftschlüssig mit dem Träger 16 und dieser über das Lager 18 kraftschlüssig mit dem Ständer 1 verbunden ist.

Die Steuervorrichtung 24 weist einen Absenkteil 39 in einer Ablaufleitung 40 auf. In diese ist ein normalerweise sperrendes Sperrorgan 41 und ein damit verbundenes Drosselorgan 42 eingebaut, das beim Auftreten eines Trennsignals derart veränderbar ist, dass der Drosselwiderstand während einer etwa dem Trennweg hi entsprechenden Trennzeit ti auf einem Kleinstwert gehalten ist und während einer anschliessenden Bremszeit tz allmählich zunimmt, so dass sich gemäss Fig. 4 an den Trennhub hi noch ein Bremshub h2 anschliesst. Dies erlaubt eine beson5

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ders rasche Absenkung der Walzen, weil während des Trennens sehr grosse Geschwindigkeiten zugelassen werden können, da anschliessend ein allmähliches Abbremsen erfolgt. Wegen näherer Einzelheiten sei auf die ältere Anmeldung P 28 45 055.7-27 der Anmelderin verwiesen. Ein die Summe von Trenn- und Bremshub zulassender Gesamthub H ist auch bei beschränkten Platzverhältnissen sowohl für die Kolben-Zylinder-Einheiten 15 als auch für das Spiel in der Aussparung 26 möglich, weil in allen Betriebszuständen der Walzenmantel 14 seine durch den Anschlag 28 vorgegebene obere Lage einnimmt.

Den Zwischenwalzen 4 und 5 sowie der obersten Walze 2 ist ein Hängewerk 43 zugeordnet, das von einem Motor 44 über ein Getriebe 45 verstellbar ist. Im vorliegenden Fall ist ein an sich bekanntes geteiltes Spindelabschnitte aufweisendes Hängewerk veranschaulicht, bei dem die Anschläge 47, welche mit Stützflächen 46 an den Lagern 12, 13 zusammenwirken, gemeinsam mit Hilfe des Motors 44 und einzeln durch Verstellen der Spindelabschnitte verlagerbar sind. Es können aber auch andere Arten von Hängewerken verwendet werden, um die Absenkbewegung der Walzenlager beim Trennhub zu begrenzen.

Zum Ausbau einer Walze werden nicht nur der Walzenmantel 14, sondern auch die Lager 18 abgesenkt. Letzteres geschieht durch Ablassen der Druckflüssigkeit aus dem Hubraum 33 der Kolben-Zylinder-Einheit 30. Der entsprechende Hub I13 ist verhältnismässig klein. Er ist kleiner als derjenige Hub, der notwendig ist, um eine der Walzen ausbauen zu können. Aber die Summe des möglichen Hubes H des Walzenmantels 14 zuzüglich des Hubes I13 reicht aus, um den Ausbauspalt zu erzielen.

In Fig. 5 ist derselbe Kalander wie in Fig. 1 vorgesehen; lediglich der Hub Hi der Kolben-Zylinder-Einheit 15 ist kleiner als der Hub H. Die Pumpe 38 ist über eine Drucksteuervorrichtung 48 und ein Umschaltventil 49 mit den Steuerdruckleitungen 23 für die Kolben-Zylinder-Einheiten 15 sowie, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Druckreduzierventils, über ein Umschaltventil 50 mit einer Druckleitung 51 für die Kolben-Zylinder-Einheit 30 verbunden. Eine Steuervorrichtung 52 gibt, wenn über Signalleitung 53 ein Trennbefehl kommt, gleichzeitig 5 einen Umschaltbefehl an beide Umschaltventile 49 und 50, so dass sich beide Kolben-Zylinder-Einheiten 15 und 30 an der Absenkbewegung beteiligen. Die Einheit 15 kommt zum relativen Stillstand, wenn die Unterseite des Lagerelements 20 mit der Oberseite des Trägers 16 in Berührung kommt, die Einheit 30 10 etwas später, wenn die Unterseite des Kolbens 32 mit dem Boden des Zylinders 31 in Berührung kommt.

Abwandlungen von dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind in vielerlei Richtungen möglich. Beispielsweise können statt der veranschaulichten einen Reihe von Kolben-Zylin-15 der-Einheiten 15 auch mehrere solcher Reihen vorgesehen sein, deren resultierende Kräfte annährend in der Walzenebene verlaufen. Statt der Führung des Lagereinsatzes 25 an Führungsflächen können auch hydrostatisch betätigte Führungskolben verwendet werden. Es ist nicht unbedingt erforderlich, alle 20 Kolben-Zylinder-Einheiten 15 je mit einem eigenen Druck zu versorgen; häufig können jeweils mehrere benachbarte Einheiten gruppenweise zusammengefasst und mit einem gemeinsamen Druck beschickt werden. Die Mantelstützeinrichtung kann statt einzelner Kolben-Zylinder-Einheiten auch mindestens eine 25 durch Leisten o. dgl. begrenzte Druckkammer besitzen, die mit Druckflüssigkeit gefüllt wird. Statt der unteren Kolben-Zylinder-Einheit 30 und dem Anschlag 35 kann auch eine mechanische Lagerstützeinrichtung, z.B. mit Gewindespindel, verwendet werden. Die Belastungseinrichtung 11 braucht nicht auf die 30 Lager 6 zu wirken, sondern kann auch, wenn die oberste Walze 2 einen Walzenmantel ähnlich dem Walzenmantel 14 aufweist, im Inneren dieses oberen Walzenmantels angeordnet sein, beispielsweise in Form einzelner Kolben-Zylinder-Einheiten.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Kalander mit einem mindestens zwei übereinander angeordnete Walzen aufweisenden Walzenstapel, von denen die unterste Walze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der vertikal beweglich und von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden, hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem drehfest gehaltenen Träger abgestützt ist, und mit einer Drucksteuervorrichtung, welche der Mantelstützeinrichtung Drücke zuführt, die ein Anheben und einen Durchbiegungsausgleich des Walzenmantels hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Belastung des Walzenstapels von oben mindestens eine hydrostatische Belastungseinrichtung (11) an der beweglich gelagerten obersten Walze (2) angreift und dass dem Walzenmantel (14) der untersten Walze (3) an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer Anschlag (28) zugeordnet ist, der sich unter dem Einfluss der von der Drucksteuervorrichtung (24, 48)'abgegebenen Drücke gegen einen dem Träger (16) zugeordneten Gegenanschlag (29) legt.

2. Kalander nach Anspruch 1, bei dem der Walzenmantel wenigstens einen Lagereinsatz aufweist, der relativ zum Träger drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (28) an dem Lagereinsatz (25) ausgebildet sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (16) in Lagern (18) gehalten ist, die je in ständerfesten, vertikalen Führungen (7) verstellbar und durch eine hydrostatische Lagerstützeinrichtung (30) aus einer definierten oberen Endlage absenkbar sind.

4. Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass der Hub (I13) der Lagerstützeinrichtung (30) kleiner, zusammen mit dem Hub (H) der Walzenstützeinrichtung (15) aber grösser als der zum Ausbau einer Walze erforderliche Hub ist.

5. Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Lagerstützeinrichtung durch eine Kolben-Zylinder-Ein-heit (30) gebildet und die obere Endlage des Lagers (18) durch einen ständerfesten Anschlag (35) festgelegt ist.

6. Kalander nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass der Anschlag (35) mit einem Gegenanschlag (34) am Lager (18) zusammenwirkt.

7. Kalander nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

dass der Anschlag (35) nur auf einer Seite der Wirkungslinie der Kolben-Zylinder-Einheit (30) angeordnet ist.

8. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (H) der Walzenstützeinrichtung (15) um mindestens 50% grösser ist als der der Summe aller zum Trennen der Walzen erforderlichen Spalte entsprechende Trennweg (hi) und die Drucksteuervorrichtung (24) derart veränderbar ist, dass der Drosselwiderstand im Ablaufkanal (40) während einer etwa dem Trennweg entsprechenden Trennzeit (ti) auf einem Kleinstwert gehalten ist und während einer anschliessenden Bremszeit Oi) allmählich zunimmt.

9. Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass eine Steuervorrichtung (52), welche die Ablassleitungen der Walzen- und Lagerstützeinrichtung (15, 30) gleichzeitig öffnet, und Mittel, um die Absenkbewegung der Walzen- und Lagerstützeinrichtung zu unterschiedlichen Zeiten zu beenden, vorgesehen sind.