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Die Erfindung betrifft einen Kalander, insbesondere für Textile, Vlies-, Kunststoff- oder Papier-Warenbahnen, mit einem Gestell, in dem eine erste Walze, eine zweite Walze und eine dritte Walze gelagert sind, wobei die erste Walze im Betrieb des Kalanders entweder mit der zweiten Walze oder mit der dritten Walze einen Nip bildet, durch den die Warenbahn hindurchführbar ist, wozu die zweite Walze zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, und die dritte Walze zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, wobei die zweite Walze über erste Schwenkhebel am Gestell gelagert ist, wobei jeder Schwenkhebel um eine Schwenkachse verschwenkbar ist.
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Ein derartiger Kalander ist aus der
DE 100 05 306 C1 bekannt. Bei Kalandern, insbesondere solchen zur Behandlung von Textilen, Vlies-, Kunststoff- oder Papier-Warenbahnen, besteht häufig die Notwendigkeit, eine der beiden einen Nip bildenden Walzen, durch die die Warenbahn zur Behandlung hindurchgeführt ist, auszutauschen. Oft werden für bestimmte Behandlungen Walzen mit unterschiedlichen Oberflächenqualitäten des Walzenmantels wie beispielsweise unterschiedliche Gravuren, Beläge unterschiedlicher Arten und/oder Härte erforderlich.
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Beim thermischen Verfestigen von Vlies-Warenbahnen mit einem Kalander wirkt üblicherweise eine glatte gegen eine gravierte Walze. Auch beide Walzen können graviert ausgeführt sein. Mindestens eine der beiden Walzen ist regelmäßig beheizt, damit die Vlies-Warenbahn an durch die Erhebungen der gravierten Walze erzeugten komprimierten Bereiche zumindest teilweise aufgeschmolzen wird. Da die Gravur maßgeblich das Produktionsergebnis bestimmt, müssen die gravierten Walzen häufig ausgetauscht werden.
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Beim Kalandrieren von Papier oder Textilien wirkt bevorzugt eine Walze mit einem Belag gegen eine meist glatte oder auch gravierte Walze. Unter „Walze mit einem Belag“ sind insbesondere Walzen zu verstehen, deren auf die Warenbahn wirkende Mantelfläche von einem auf den Walzenkörper aufgebrachten Belag aus beispielsweise Kunststoff, Gummi oder auch Baumwolle gebildet ist. Auch hier kann ein schneller Austausch einer Gravurwalze gewünscht sein. Häufiger besteht aber auch der Bedarf, den Belag auszutauschen, um eine andere Belagart oder -härte zum Einsatz bringen zu können. Da Walzen mit einem Belag regelmäßig einem höheren Verschleiß als Walzen ohne Belag unterliegen, besteht zusätzlich das Bedürfnis nach der Möglichkeit eines schnellen Walzenwechsels, um den Belag einer zuvor benutzten Walze nach Erreichen der Verschleißgrenze nachbearbeiten oder erneuern zu können.
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Darüber hinaus kann Anlass für das Bestreben eines schnellen und einfachen Walzenwechsels sein, eine schnelle Temperaturänderung der Arbeitsfläche einer Walze herbeizuführen. Denn erfahrungsgemäß ist eine Temperaturänderung zur Vermeidung von Thermospannungen im Walzenmaterial nur mit 1 bis 3 K/min möglich. Besteht die Option eines schnellen Walzenwechsels, können verschieden hoch vortemperierte Walzen vorgehalten und im Bedarfsfall einer Temperaturänderung ausgetauscht werden.
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Im Fall konventioneller, nicht durchbiegesteuerbarer Walzen kann zum Fahren verschiedener Linienkräfte im Walzenspalt die Möglichkeit eines schnellen Austauschs unterschiedlich bombierter Walzen wünschenswert sein.
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Der aus der
DE 100 05 306 B1 vorbekannte, die eingangs zitierten Merkmale aufweisende Kalander ermöglicht einen Wechsel einer dritten, mit einer ersten einen Nip bildenden Walze gegen eine zweite, mit der ersten Walze den Nip bildenden Walze in kürzester Zeit. Allerdings benötigt er hierzu zweite Schwenkhebel, so dass seine Herstellung aufwendig ist.
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Auch stehen trotz der aufwendigen Konstruktion lediglich zwei Walzen zur Verfügung, was die Variabilität dieses Kalanders begrenzt.
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Beispielsweis aus der
GB 868,498 A ist ein Kalander bekannt, bei welchem eine Mehrzahl von Walzen in einer um eine parallel zur Längserstreckung des Nips verlaufende Achse drehbare Einrichtung gelagert sind. Durch Drehung dieser Einrichtung um die Achse lassen sich die verschiedenen Walzen wahlweise zwischen einer Arbeitsposition, in welcher sie zusammen mit einer weiteren Walze den Nip bilden, und einer Parkposition verlagern.
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Nachteilig bei diesen, auch „Revolverkalander“ bezeichneten Kalandern ist der mit diesen verbundene, hohe technische Aufwand. Denn um einzelne der verlagerbaren Walzen austauschen zu können, muss regelmäßig fast eine volle Umdrehung des „Revolvers“ möglich sein. Dadurch bedingt ist sein Aufbau, der einen unabhängigen Antrieb aller Walzen, ein unabhängiges Heizen und Kühlen der Walzen, sowie das Schmieren aller Lager ermöglicht, konstruktiv aufwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den aus der
DE 100 05 306 C1 bekannten Kalander hinsichtlich des mit seiner Herstellung verbundenen Aufwandes und/oder hinsichtlich der mit ihm zur Verfügung gestellten Möglichkeiten des Walzenaustauschs zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergegebenen Kalander gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kalander ist die dritte Walze, wie auch die zweite Walze, über die ersten Schwenkhebel am Gestell gelagert. Damit kann der für die zweiten Schwenkhebel erforderliche Aufwand eingespart werden.
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Um wahlweise die zweite oder die dritte Walze zur Nipbildung mit der ersten Walze verwenden zu können, sind die zweiten und dritten Walzen vorzugsweise relativ zu den ersten Schwenkhebeln verlagerbar angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die zweite und dritte Walze vorzugsweise entlang einer Kurvenbahn verlagerbar angeordnet sein, derart, dass die zweite oder dritte Walze von der den Nip durchlaufenden Warenbahn beabstandet sind, wenn sich die jeweilige Walze in ihrer Parkposition befindet. Aufgrund dieser Maßnahme ist sichergestellt, dass die sich in ihrer Parkposition befindliche Walze das mit dem Kalander erzielte Bearbeitungsergebnis nicht beeinflusst. Es können daher alternativ die zweite oder die dritte Walze zur Nipbildung zusammen mit der ersten Walze Verwendung finden, ohne dass hierzu der Warenbahnverlauf geändert werden müsste.
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Um – mit anderen Worten – den nötigen Abstand zwischen der sich in ihrer Parkposition befindlichen Walze und der Warenbahn im Betrieb sicherstellen zu können, ist es zusätzlich oder alternativ ebenfalls möglich, den Kalander derart auszubilden, dass die Schwenkachsen der ersten Schwenkhebel relativ zum Gestell verlagerbar angeordnet sind.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden für einen Walzenwechsel nicht die zweiten und dritten Walzen relativ zu den ersten Schwenkhebeln verlagert. Sondern die zweiten und dritten Walzen sind relativ zu den ersten Schwenkhebeln ortsfest (jedoch dreh- und auswechselbar) vorgesehen. Damit die jeweils in ihrer Parkposition befindliche Walze gegenüber der durch den Nip vorlaufenden Warenbahn einen deutlichen Abstand aufweist, ist es von Vorteil, wenn die Verlagerung der Schwenkachse der ersten Schwenkhebel schräg zur Ebene erfolgt, die durch den Warenbahnverlauf vor dem Nip definiert ist.
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Um die Verlagerbarkeit der Schwenkachsen der ersten Schwenkhebel relativ zum Gestell zu verwirklichen, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders gestellseitige Lagereinrichtungen auf, die relativ zum Gestell verlagerbar angeordnet sind. Die Lagereinrichtungen definieren die Positionen der Schwenkachsen der ersten Schwenkhebel.
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Diese Lagereinrichtungen können insbesondere jeweils zumindest einen Lagerbock umfassen. Gestellseitig ist vorzugsweise für jeden Lagerbock eine Schienenanordnung vorgesehen, die schräg zu einer Ebene verläuft, die senkrecht zu der Ebene ausgerichtet ist, in der die Walzenachsen der den Nip bildenden Walzen liegen.
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Mit dem zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Kalander ist es möglich, die zweite oder die dritte Walze alternativ zur Nipbildung mit der ersten Walze heranzuziehen. Da es jedoch regelmäßig wünschenswert ist, zumindest eine weitere Walze vorhalten zu können, die wahlweise zur Nipbildung mit der ersten Walze herangezogen werden kann, ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalanders eine vierte Walze vorgesehen, die zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, wobei die vierte Walze über zweite Schwenkhebel am Gestell gelagert ist, wobei jeder Schwenkhebel um eine Schwenkachse verschwenkbar ist.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn darüber hinaus eine fünfte Walze vorgesehen ist, die zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet und einer Parkposition verlagerbar ist, über die zweiten Schwenkhebel an dem Gestell gelagert ist. Die zweiten Schwenkhebel können dann insbesondere und bevorzugt analog der ersten Schwenkhebel, jedoch in Bezug auf eine durch die Mittellängsachsen der den Nip bildenden Walzen gehenden Ebene spiegelbildlich ausgebildet sein.
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Insbesondere können die vierte und die fünfte Walze vorzugsweise entlang einer Kurvenbahn verlagerbar angeordnet sein derart, dass die vierte oder die fünfte Walze von der den Nip durchlaufenden Warenbahn beabstandet sind, wenn sich die jeweilige Walze in ihrer Ruheposition befindet.
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Alternativ oder zusätzlich können die Schwenkachsen der zweiten Schwenkhebel relativ zum Gestell verlagerbar angeordnet sein, vorzugsweise in Richtungen, die schräg zu der Ebene verlaufen, die durch die Warenbahn unmittelbar hinter dem Nip definiert ist.
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Hierzu können gestellseitige Lagereinrichtungen, die die Schwenkachsen der zweiten Schwenkhebel definieren, vorgesehen sein. Diese können entlang von am Gestell vorgesehenen Schienenanordnungen verlagerbar sein, die schräg zu der Ebene, die senkrecht zu der Ebene ausgerichtet ist, in der die Walzenachsen der den Nip bildenden Walzen liegen.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalanders weisen die ersten Schwenkhebel und die zweiten Schwenkhebel Arretiereinrichtungen auf. Diese Arretiereinrichtungen sind derart ausgebildet, dass die sich in einer Parkposition befindlichen zweiten Schwenkhebel die sich in ihrer Arbeitsposition befindlichen ersten Schwenkhebel arretieren und umgekehrt. Das heißt, die sich in einer Parkposition befindlichen ersten Schwenkhebel arretieren die sich in ihrer Arbeitsposition befindlichen ersten Schwenkhebel.
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In der Zeichnung sind – rein schematisch – zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kalanders sowie eine mit diesem erfindungsgemäßen Kalander verwirklichbare Warenbahnführung dargestellt. Es zeigen:
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1 das erste Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht (Ansicht in Längsrichtung der Walzen) mit sämtlichen der zwischen einer Park- und einer Arbeitsposition verlagerbaren Walzen, wobei die erste Walze mit der zweiten Walze einen Nip bildet;
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2 dasselbe Ausführungsbeispiel in einer 1 entsprechenden Ansicht in einer Arbeitsposition, in welcher die dritte Walze mit der ersten Walze einen Nip bildet;
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kalanders in einer Arbeitsposition, bei welcher die dritte Walze mit der ersten Walze einen Nip bildet sowie
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4 eine Prinzipdarstellung einer mit den in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen verwirklichbaren Warenbahnführung.
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Das in den 1 und 2 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders umfasst ein Gestell 1, in welchem eine erste Walze 2 angeordnet ist. Die erste Walze 2 ist an einem Schlitten 3 gelagert, der mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinderanordnung 4 senkrecht zur Längserstreckung der Walze 1 im Gestell verlagerbar ist, und zwar hier in vertikaler Richtung. Die Kolben/Zylinderanordnung 4 dient auch zur Anstellung der ersten Walze 2 gegen eine weitere Walze zwecks Nipbildung, wie weiter unten noch beschrieben werden wird. Die erste Walze 2 kann als beheizte, durchbiegesteuerbare Walze mit einem glatten Walzenmantel oder auch in anderer Weise ausgebildet sein.
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An dem Gestell 1 sind erste Schwenkhebel 5 um erste Schwenkachsen 7 schwenkbar gelagert. Die ersten Schwenkhebel umfassen einen vorderen, in der Zeichnung erkennbaren Schwenkhebel und einen von diesem in Richtung senkrecht zur Zeichenebene beabstandeten baugleichen, hinteren Schwenkhebel, der in der Zeichnung nicht erkennbar ist. Die folgende Beschreibung gilt sowohl für den vorderen, sichtbaren ersten Schwenkhebel 5, als auch für den hinteren Schwenkhebel entsprechend, auch wenn dies nicht ausdrücklich erwähnt ist.
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Die ersten Schwenkhebel 5 sind als zweiarmige Hebel ausgebildet. An dem ersten, in der Zeichnung rechts dargestellten Arm 5‘ ist jeweils eine Schienenanordnung 8 vorgesehen, die der Anbringung einer zweiten Walze 6 dient. Hierzu ist die zweite Walze 6 um ihre Längsachse S2 drehbar in einer Schlittenanordnung 9 gelagert, die entlang der Schienenanordnung 8 verlagerbar ist.
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Die Schienenanordnung 8 erstreckt sich entlang des in der in 1 und 2 dargestellten Arbeitsposition der ersten Schwenkhebel jeweils oberen Randes 10 und ist entsprechend der Kontur des oberen Randes als Kurvenbahn ausgebildet.
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Der Verlagerung der Schlittenanordnung 9 entlang der Schienenanordnung 8 dient ein Linearversteller 11, der als pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylindereinheit oder in sonstiger bekannter Weise ausgebildet sein kann. Das eine Ende des Linearverstellers ist am jeweiligen ersten Schwenkhebel 5, das andere Ende an der jeweiligen Schienenanordnung 8 angelenkt.
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An der Schlittenanordnung 9 ist darüber hinaus eine dritte Walze 12 um ihre Längsachse S3 drehbar gelagert. Die Längsachse S3 ist von der Längsachse S2 um einen Winkelabstand α beabstandet, welcher etwa dem maximalen Winkel α, um welchen die Schlittenanordnung 9 auf der Schienenanordnung 8 mit Hilfe des Linearverstellers 10 verlagerbar ist, entspricht.
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Wie in 1 und 2 erkennbar ist, greift im Bereich des äußeren Endes eines zweiten Arms 5‘‘ des zweiarmigen Schwenkhebels 5 ein Schwenkantrieb 13 an, der als ein Spindelhubgetriebe 14 umfassender Linearantrieb ausgebildet ist.
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In 1 ist ein Betriebszustand des Kalanders 100 dargestellt, bei welchem sich die ersten Schwenkhebel 5 in ihrer Arbeitsposition befinden. In dieser befindet sich entweder die zweite Walze 6, wie in 1 dargestellt, in ihrer Arbeitsposition und bildet mit der ersten Walze 2 einen Nip 15. die dritte Walze 12 befindet sich dann in ihrer Parkposition. Oder – wie in 2 dargestellt – die dritte Walze befindet sich in ihrer Arbeitsposition und bildet mit der ersten Walze 2 den Nip 15. Dann befindet sich die zweite Walze 6 in ihrer Parkposition.
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Um einen Wechsel zwischen der zweiten Walze 6 und der dritten Walze 12 zur Nipbildung mit der ersten Walze 2 vornehmen zu können, wird mit Hilfe des Linearverstellers 11 die Schlittenanordnung 9 zwischen ihrer in 1 dargestellten ersten Extremstellung, in welcher sie sich bezogen auf die zeichnerische Darstellung am linken Anschlag befindet, und ihrer in 2 dargestellten Extremstellung, in welcher sie sich gemäß der zeichnerischen Darstellung in ihrer rechten Extremstellung befindet, verlagert. Um hierbei kurzzeitig den Nip zu öffnen, kann entweder die erste Walze mittels der Kolben/Zylinderanordnung 4 für die Dauer der Verlagerung der Schlittenanordnung 9 abgesenkt werden. Oder die ersten Schwenkhebel 5 werden – wie bevorzugt – mit Hilfe der Schwenkantriebe 13 kurz angehoben. Eine Veränderung der in 4 dargestellten Warenbahnführung, insbesondere Verlagerung einer Umlenkwalze 24 einer Warenbahnförderung 25, ist dann nicht erforderlich.
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Mit Hilfe der Schwenkantriebe 13 ist es möglich, die ersten Schwenkhebel 5 zwischen ihren in 1 und 2 dargestellten Arbeitspositionen, in welchen die oberen Ränder 16 etwa parallel zum unteren Rand 17 des Gestells 1 verlaufen, und Parkpositionen, in welchen die oberen Ränder 16 etwa senkrecht zum unteren Rand 17 verlaufen, zu verlagern. In diesen Parkpositionen sind sowohl die erste Walze 2, als auch die zweite und die dritte Walze von außen gut zugänglich, was beispielsweise zum Zwecke der Auswechslung oder zur Wartung von großem Vorteil ist.
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Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 100 weist darüber hinaus zweite Schwenkhebel 18 auf, die um zweite Schwenkachsen 19 verschwenkbar an dem Gestell 1 gelagert sind.
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Die zweiten Schwenkhebel 18 sind bezüglich der Ebene E, die durch die beiden Längsachsen der Nip bildenden Walzen definiert ist, spiegelbildlich zu dem ersten Schwenkhebel 5 an dem Gestell 1 angeordnet und auch spiegelbildlich zu dem ersten Schwenkhebel 5 ausgebildet. Dementsprechend sind die zweiten Schwenkhebel 18 wiederum als zweiarmige Hebel ausgebildet. Die können mit einem zweiten Schwenkantrieb 20, der ein zweites Spindelhubgetriebe 21 umfasst und der an einem Ende des zweiten Arms 18‘ angreift, zwischen einer in 1 und 2 dargestellten Parkposition und einer Arbeitsposition, die – spiegelbildlich – derjenigen entspricht, in der in 1 und 2 die ersten Schwenkhebel 5 dargestellt sind, verlagert werden.
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Der jeweilige erste Arm 18‘ der zweiten Schwenkhebel 18 umfasst analog zur Ausbildung der ersten Schwenkhebel 5 eine Ausnehmung mit einem in Arbeitsposition oberen Rand 26, der gekrümmt ist und entlang dessen sich eine Schienenanordnung 27 erstreckt. Entlang der durch die Schienenanordnung vorgegebenen Kurvenbahn ist wiederum eine Schlittenanordnung 28 verlagerbar vorgesehen. Der Verlagerung dient ein an jedem der zweiten Schwenkhebel 18 vorgesehener Linearversteller 29, der wiederum beispielsweise als hydraulische oder pneumatischer Kolben/Zylindereinheit oder in sonstiger Weise ausgebildet sein kann.
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Die Schlittenanordnung dient der Lagerung einer vierten Walze 30 und einer fünften Walze 31 in einer der Lagerung der zweiten Walze 6 und dritten Walze 12 entsprechenden Weise.
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Werden anstelle der ersten Schwenkhebel 5 nach Verlagerung in deren Parkposition die zweiten Schwenkhebel 18 in deren Arbeitsposition verlagert, so können wahlweise die vierte Walze 30 oder die fünfte Walze 31 in ihre jeweilige Park- und in ihre jeweilige Arbeitsposition mit Hilfe der Linearversteller 29 verlagert werden. Dies geschieht analog zur zweiten Walze 6 und dritten Walze 12, nachdem der Nip kurzzeitig durch Absenken der ersten Walze 2 oder geringfügiges Verschwenken der zweiten Schwenkhebel 18 geöffnet worden ist.
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Damit Reaktionskräfte zu den im Nip wirkenden Kräften nicht nur über die ersten und zweiten Schwenkachsen 7, 19 sowie die ersten und zweiten Schwenkantriebe 13, 20 in das Gestell eingeleitet werden, weisen die ersten und zweiten Schwenkhebel 5 schwenkachsennahe Arretiermittel 32 und schwenkachsenferne Arretiermittel 33 auf. Die Arretiermittel sind derart angeordnet und ausgebildet, dass das schwenkachsennahe Arretiermittel der jeweils in ihrer Parkposition befindlichen Schwenkhebel die schwenkachsenfernen Arretiermittel 33 der in ihren Arbeitspositionen befindlichen Schwenkhebel übergreifen und somit auf die in ihrer Arbeitsposition befindlichen Schwenkbügel wirkende Reaktionskräfte auch über die Schwenkachsen und die Linearversteller der in ihrer Parkposition befindlichen Schwenkhebel in das Gestell eingeleitet werden.
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Bei dem in 3 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 200 ist wiederum in einem Gestell 101 eine erste Walze 102 angeordnet. Sie ist an einem Schlitten 103 gelagert, der mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinderanordnung 104 senkrecht zur Längserstreckung der Walze 102 im Gestell 101 verlagerbar ist, und zwar hier in vertikaler Richtung. Die Kolben/Zylinderanordnung 104 dient wiederum auch zur Anstellung der ersten Walze 102 gegen eine weitere Walze zwecks Nipbildung, wie weiter unten noch beschrieben werden wird. Die erste Walze 102 kann als beheizte, durchbiegesteuerbare Walze mit einem glatten Walzenmantel oder auch in anderer Weise ausgebildet sein.
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Wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 100 sind zwei erste Schwenkhebel 105 vorgesehen, von denen in der Zeichnung lediglich der dem Betrachter zugewandte, vordere Schwenkhebel erkennbar ist. Die ersten Schwenkhebel 105 dienen der Lagerung einer zweiten Walze 106 und einer dritten Walze 112 jeweils an einem ihrer Enden.
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Die ersten Schwenkhebel 105 sind um eine erste Schwenkachse 107 verschwenkbar an dem Gestell 101 gelagert, und zwar derart, dass sie sich entweder in einer der in 3 dargestellten Arbeitspositionen befinden, in denen entweder die zweite Walze 106, oder – wie bei dem in 3 mit durchgezogener Linie dargestellten Betriebszustand – die dritte Walze 112 mit der ersten Walze 102 einen Nip 115 bildet oder sich in einer Ruheposition, in der die zweite und die dritte Walze zur ersten Walze beabstandet sind, befinden.
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Hierzu sind die ersten Schwenkhebel 105 als zweiarmige Hebel ausgebildet, wobei an dem ersten Arm 105‘ die zweite und dritte Walze 106, 112 gelagert sind und am Ende des zweiten Arms 105‘‘ ein Schwenkantrieb 113 angreift, der seinerseits an dem Gestell 101 gelagert ist.
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Der Schwenkantrieb umfasst ein Spindelhubgetriebe 114.
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Bei dem in 3 dargestellten Betriebszustand befindet sich die dritte Walze 112 in ihrer Arbeitsposition und bildet mit der ersten Walze 102 den Nip 115.
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Um einen Walzenwechsel zwischen der dritten Walze 112 und der zweiten Walze 106 vornehmen zu können, d.h. die dritte Walze 112 in eine Parkposition und die zweite Walze 106 in die Arbeitsposition bringen zu können, sind die ersten Schwenkhebel nicht nur mit Hilfe des Schwenkantriebs 113 um ihre ersten Schwenkachsen 107 verschwenkbar an dem Gestell 101 gelagert, sondern die ersten Schwenkachsen 107 sind relativ zum Gestell 101 verlagerbar angeordnet. Hierzu sind gestellseitig Lagerböcke umfassende Lagereinrichtungen 108, die die Positionen der Schwenkachsen 107 der ersten Schwenkhebel 105 definieren, vorgesehen, wobei die Lagereinrichtungen 108 entlang jeweils einer Schienenanordnung 109 mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Linearverstellern verlagerbar sind.
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Wie in 3 deutlich erkennbar ist, ist die Schienenanordnung 109 vom Nip 115 aus gesehen nach oben ansteigend ausgerichtet. Auf diese Weise werden die Schwenkachsen 107 der ersten Schwenkhebel 105 bei einer Fortverlagerung vom Nip 115 auch mit einer vertikalen Komponente verlagert, wodurch auch die dritte Walze 112 beim Verlagern aus der Arbeits- in eine Parkposition mit einer vertikal nach oben gerichteten Bewegungskomponente verlagert wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine etwa horizontale, konventionelle Zufuhr einer Warenbahn W, die weiter unten noch beschrieben werden wird, zu verwirklichen.
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Während einer Verlagerung der ersten Schwenkachsen 107 entlang der Schienenanordnung 109 wird synchron der Schwenkantrieb 113 betätigt, bis die ersten Schwenkhebel 105 die in 3 links gestrichelt dargestellte weitere Arbeitsposition eingenommen haben, in welcher sich die dritte Walze 112 in einer Parkposition und die zweite Walze 106 in einer Arbeitsposition befindet, in der sie mit der ersten Walze 102 den Nip 115 bildet. Um hierbei kurzzeitig den Nip zu öffnen, kann entweder die erste Walze mittels der Kolben/Zylinderanordnung 104 für die Dauer der Verlagerung der Schwenkachsen 107 abgesenkt werden. Oder die Schwenkhebel 105 werden – wie bevorzugt – mit Hilfe der Schwenkantriebe 113 kurz angehoben. Eine Veränderung der in 4 dargestellten Warenbahnführung, insbesondere Verlagerung der Umlenkwalze 24 der Warenbahnförderung 25 ist dann nicht erforderlich.
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Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 200 umfasst des Weiteren zur Ebene E, die durch die Längsachsen der beiden den Nip 115 bildenden Walzen definiert ist, zu den ersten Schwenkhebeln 105 spiegelbildlich ausgebildete und an dem Gestell 101 spiegelbildlich angeordnete zweite Schwenkhebel 118. Am ersten Arm 118‘ sind eine vierte Walze 130 und eine fünfte Walze 131 gelagert. Am zweiten Arm 118‘‘ greift ein zweiter Schwenkantrieb 120 an, welcher ein zweites Spindelhubgetriebe 121 umfasst. Für jeden zweiten Schwenkhebel 118 ist ein eigener zweiter Schwenkantrieb 120 vorgesehen. Mit ihm ist der jeweilige Schwenkhebel um eine zweite Schwenkachse 119 zwischen der in 3 dargestellten Parkposition und Arbeitspositionen, die – spiegelbildlich – denjenigen entsprechen, in denen die ersten Schwenkhebel 105 dargestellt sind, verschwenkbar.
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Um wahlweise die vierte oder die fünfte Walze 130, 131 in Park- oder die Arbeitsposition bringen zu können, ist eine zweite einen Lagerbock umfassende Lagereinrichtung 127 vorgesehen, die wiederum mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Linearverstellers entlang einer zweiten Schienenanordnung 128 verlagerbar ist. Da die Lagereinrichtung 127 die zweite Schwenkachse 119 definiert, und die zweite Schienenanordnung 128 zur Ebene E spiegelbildlich zur Schienenanordnung 109 ausgerichtet ist, kann ein Wechsel zwischen der vierten und der fünften Walze analog zum Wechsel zwischen der zweiten und der dritten Walze erfolgen. Es versteht sich, dass zuvor die ersten Schwenkhebel 105 in ihre Parkpositionen verlagert werden müssen, die – wiederum zur Ebene E spiegelbildlich – den in 3 dargestellten Parkpositionen der zweiten Schwenkhebel 118 entsprechen.
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Sämtliche Schwenkhebel 5, 18; 105, 118 sind als doppelwandige Hebel ausgebildet und umgreifen eine Lagerlasche des Gestells 1, 101 beidseitig. Hierdurch wird eine sehr stabile Lagerung des jeweiligen Schwenkhebels im Gestell erreicht, die ein Kippen des Schwenkhebels relativ zum Gestell in einer anderen Richtung als die Schwenkbewegung zuverlässig verhindert. Für jede Walze existiert – wie bereits zuvor erwähnt – ein Schwenkhebelpaar, wobei jeder Schwenkhebel eines Paares die Walze in einem ihrer beiden Endbereiche drehbar aufnimmt. In der Zeichnung ist jeweils nur der dem Betrachter zugewandte Schwenkhebel eines Schwenkhebelpaares erkennbar. Die nicht erkennbaren Schwenkhebel eines jeden Schwenkhebelpaares weisen die gleichen Ausgestaltungen wie die erkennbaren Schwenkhebel auf. Ferner sind für die nicht erkennbaren Schwenkhebelpaare die gleichen Lagereinrichtungen sowie Schwenkantriebe, Schienenanordnungen und Linearversteller vorgesehen.
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Eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kalanders zu behandelnde Warenbahn kann zwischen den beiden Schwenkhebeln eines Schwenkhebelpaares hindurchgeführt werden und es kann so die in 4 schematisch dargestellte Warenbahnführung verwirklicht werden. Bei dieser wird beispielsweise unterstützt durch ein Siebband 22 eine Warenbahn W, beispielsweise in Form einer Lage von Filamenten, dem zwischen der ersten Walze 2 und einer der zweiten bis fünften Walze 6, 12, 30, 31; 106, 112, 130, 131 gebildeten Nip 15, 115 zugeführt und in diesem verfestigt. Über geeignete Kühlwalzen 23 wird die Warenbahn in Vorlaufrichtung V einer weiteren Verwendung zugeleitet. Bei der dargestellten Warenbahnführung ist gewährleistet, dass die Warenbahn den Nip ohne weitere Berührung der Walzen verlässt, wodurch eine thermische Schädigung der nicht zu verfestigenden Bereiche vermieden wird. Auch ist aufgrund der Anordnung der Umlenkrolle 24 in unmittelbarer Nähe des Nips und mit deren horizontaler Tangente oberhalb des Nips dafür gesorgt, dass die unverfestigte Ware – fixiert auf dem Transportband – möglichst nah an den Nip herangeführt werden kann. Schließlich erfolgt der Warenbahnzulauf nahezu parallel zur Ebene, in der der Nip liegt (Nipebene), so dass die Umlenkwalze 24 nur um einen kleinen Winkel umschlungen wird. Aufgrund dieser Maßnahme ist die Gefahr, dass die Ware an dem Siebband 22 haften bleibt und reißt, reduziert.
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Bei einem erfindungsgemäßen Kalander ist die Versorgung der Lager mit Schmiermittel auf einfache Weise zu bewerkstelligen. Denn aufgrund der Anordnung der alternativ zur Nipbildung verwendbaren zweiten bis fünften Walzen an Schwenkhebeln werden die Lagerkörper nur um Winkel < 180°, je nach Ausgestaltung der Schwenkhebel nur um Winkel ≤ 150°, ≤ 120° oder sogar ≤ 90° bei einem Verlagern zwischen Arbeits- und Parkposition verdreht. Dies ist insbesondere bei einer Lagerschmierung ohne berührende Dichtungen und folglich drucklosem, nur der Schwerkraft folgenden Ölablauf, wie er üblicherweise bei beheizten Walzen zum Einsatz kommt, ein großer Vorteil. Lagerschmierölabläufe und -rücklaufleitungen mit Schwerkraftförderung sind dadurch einfach ausführbar.
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Ferner ist es von Vorteil, einen erfindungsgemäßen Kalander derart auszubilden, dass die Walzen auch in ihrer Parkposition drehantreibbar sind. Denn insbesondere bei erhöhten Walzentemperaturen, ganz besonders bei Walzentemperaturen > 80°C, müssen die Walzen kontinuierlich rotiert werden, um bleibende Verformungen zu vermeiden. Es können hierzu sämtliche Walzen, zumindest die zweiten bis fünften Walzen mit eigenen Drehantrieben versehen sein, die in der Zeichnung nicht erkennbar sind. Durch eigene Drehantriebe erübrigt sich auch ein eventuell ansonsten notwendiges An- und Abkoppeln eines gemeinsamen Drehantriebs. Damit nicht separate Antriebsböcke für die eigenen Drehantriebe mit den Walzen verlagert werden müssen, ist es von Vorteil, wenn die eigenen Drehantriebe als „Direktantriebe“ ausgebildet sind.
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Die beiden in den Zeichnungen schematisch dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kalanders weisen erste und zweite Schwenkhebel mit den zugehörigen zweiten und dritten bzw. vierten und fünften Walzen auf. Erfindungsgemäß sind jedoch auch Ausführungsbeispiele, bei denen lediglich die ersten Schwenkhebel mit den zweiten und dritten Walzen vorhanden sind, insbesondere dann, wenn diese Ausführungsbeispiele dafür geeignet sind, um zweite Schwenkhebel mit vierten und fünften Walzen ergänzt zu werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 200
- Kalander
- 1, 101
- Gestell
- 2, 102
- erste Walze
- 3, 103
- Schlitten
- 4, 104
- Kolben/Zylinderanordnung
- 5, 105
- erster Schwenkhebel
- 5‘, 105‘
- Arm
- 5‘‘, 105‘‘
- Arm
- 6, 106
- zweite Walze
- 7, 107
- erste Schwenkachse
- 8
- Schienenanordnung
- 9
- Schlittenanordnung
- 10
- oberer Rand
- 11
- Linearversteller
- 12, 112
- dritte Walze
- 13, 113
- Schwenkantrieb
- 14, 114
- Spindelhubgetriebe
- 15, 115
- Nip
- 16
- obere Ränder
- 17
- unterer Rand
- 18, 118
- zweite Schwenkhebel
- 18‘, 118‘
- Arm
- 18‘‘, 118‘‘
- Arm
- 19, 119
- zweite Schwenkachsen
- 20, 120
- zweiter Schwenkantrieb
- 21, 121
- zweites Spindelhubgetriebe
- 22
- Siebband
- 23
- Kühlwalzen
- 24
- Umlenkwalze
- 25
- Warenbahnförderung
- 26
- oberer Rand
- 27
- Schienenanordnung
- 28
- Schlittenanordnung
- 29
- Linearversteller
- 30, 130
- vierte Walze
- 31, 131
- fünfte Walze
- 32
- schwenkachsennahe Arretiermittel
- 33
- schwenkachsenferne Arretiermittel
- 108
- Lagereinrichtungen
- 109
- Schienenanordnung
- 127
- Lagereinrichtung
- 128
- Schienenanordnung
