DE102018111232B4

DE102018111232B4 - Kalander mit Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102018111232B4
Application number: DE102018111232.7A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Siebers; Andre Hünnekens
Original assignee: Andritz Kuesters GmbH
Current assignee: Andritz Kuesters GmbH
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2020-12-31
Anticipated expiration: 2038-05-10
Also published as: CN110468620B; DE102018111232A1; CN110468620A

Abstract

Kalander (100) zur Behandlung von Vlies-, Textil-, Kunststoff- oder Papierwarenbahnen, mit einem Gestell (101) und mindestens zwei Walzen (10a, 10b), die jeweils wahlweise zur Bildung eines Behandlungsspalts (102) mit einem Gegenwerkzeug (20) in eine Arbeitsposition (A1) und alternativ in eine Parkposition (P) verlagerbar und jeweils mittels einer eigenen, unabhängig von der jeweiligen Walze (10a, 10b) gelagerten Antriebseinheit (120a, 120b) rotatorisch antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (120a, 120b) an dem Kalander (100) feststehend oder an zumindest einer gemeinsamen Führung (125, 125') gelagert sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander, insbesondere einen sogenannten Twin-Kalander, zur Behandlung von Vlies-, Textil-, Kunststoff- oder Papierwarenbahnen, mit einem Gestell und mindestens zwei Walzen, die jeweils wahlweise zur Bildung eines Behandlungsspalts mit einem Gegenwerkzeug in eine Arbeitsposition und alternativ in eine Parkposition verlagerbar und jeweils mittels einer eigenen, unabhängig von der jeweiligen Walze gelagerten Antriebseinheit rotatorisch antreibbar sind.
Zur Behandlung einer Warenbahn ist es bei Kalandern bekannt, die zu behandelnde Warenbahn in einer Vorlaufrichtung zu transportieren und durch einen von einer in einer Arbeitsposition befindlichen Walze, oder auch Behandlungswalze genannt, und einem Gegenwerkzeug, wie einer Gegenwalze, gebildeten Behandlungsspalt zu führen. Die Behandlungswalze ist dabei in der Regel als Oberwalze und das Gegenwerkzeug als Unterwalze angeordnet, wobei zumeist die Oberwalze allein, oder die Oberwalze und die Unterwalze rotatorisch angetrieben sind. Dieser Antrieb erfolgt beispielsweise jeweils mittels einer als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit optional zusätzlich ein Getriebe und/oder eine Kupplung oder Dergleichen zur Kraftübertragung aufweisen kann. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Antriebseinheiten der als Oberwalzen angeordneten Behandlungswalzen, wobei die Antriebe vorliegend insbesondere unabhängig oder separat von den Walzen gelagert sind, insbesondere nicht auf einem die Walze tragenden Träger, wie einem Magazin oder einem Schwenkhebel.
Eine Ausgestaltung einer separat gelagerten Antriebseinheit mit einer Gelenkwelle zur Übertragung einer Antriebskraft auf eine Walze ist beispielsweise aus der DE 417634 A und der US 2 752 803 A bekannt.
Bei der zuvor beschriebenen Behandlung einer Warenbahn besteht regelmäßig - beispielsweise zum Wechsel der Behandlungsart oder aufgrund eines Verschleißes - die Notwendigkeit, die Behandlungswalzen zu wechseln oder auszutauschen. Zur Vermeidung langer Standzeiten besteht daher häufig der Wunsch eines schnellen Wechsels der Behandlungswalze. Hierzu sind Kalander bekannt, bei denen für einen schnellen Wechsel der Walzen an dem Kalandergestell ein oder mehrere angeordnete und jeweils eine oder mehrere Walzen tragende Schwenkhebel, (Revolver-)Magazine oder andere Walzenschnellwechsel-Vorrichtungen vorgesehen sind, durch die jeweils eine oder auch mehrere Walzen in eine Arbeitsposition oder in eine Parkposition verlagerbar sind. Die Verlagerung der Walzen zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition kann dabei grundsätzlich linear, in einem Bogen oder entlang einer Kurvenbahn erfolgen.
Aus der DE 44 12 862 C1 ist beispielsweise eine Walzenwechselvorrichtung an einem Kalander bekannt, bei dem ein mehrere Walzen tragender Walzenträger in Art eines Revolvermagazins zur wahlweisen Anordnung einer Walze mit einer Gegenwalze verstellbar ist. Zum rotatorischen Antrieb der jeweils im Bereich der Gegenwalze befindlichen Walze ist ein einziger Antriebmotor vorgesehen, der mit der jeweils in diesem Bereich angeordneten Walze über eine Antriebskupplung verbunden werden kann.
Nachteilig an einer solchen Anordnung ist insbesondere, dass die jeweils nicht mit dem Gegenwerkzeug in Eingriff stehenden, in einer Parkposition befindlichen Walzen, nicht mehr angetrieben, das heißt nicht mehr gedreht, werden können. In der Folge kann es daher bei diesen Walzen, insbesondere bei einem zur Anwendung zeitlich vor- oder nachgelagerten Heiz- oder Kühlvorgang der jeweiligen Walze, zu einem Durchbiegen der jeweiligen Walze kommen, welches einen immensen wirtschaftlichen Schaden bedeuten kann. Darüber hinaus erfordert eine solche Kupplung einen relativ hohen Platzbedarf im axialen Seitenbereich der Walzen und erfordert - nicht zuletzt aufgrund der zahlreichen Verschleißteile im Kupplungsbereich - einen relativ hohen Wartungs- und Instandsetzungssaufwand, wodurch der Betrieb eines solchen Kalanders relativ kostenintensiv ist.
Es hat sich daher gezeigt, dass die Anordnung jeweils einer separaten, mit der Walze oder einer Walzenaufnahme dauerhaft gekoppelten Antriebseinheit für jede an einem Kalander zur Behandlung vorgesehenen Oberwalze vorteilhaft ist.
Aus der DE 100 05 306 C1 ist beispielsweise der oben erwähnte „Twin-Kalander‟ bekannt, bei dem zwei an einem Gestell schwenkbar gelagerte Schwenkhebel vorgesehen sind, an denen jeweils eine Behandlungswalze angeordnet ist, so dass alternierend jeweils eine dieser Behandlungswalzen mit dem Gegenwerkzeug einen Behandlungsspalt bilden kann. Zum rotatorischen Antrieb der Walzen ist an jeder Walze eine Antriebseinrichtung angeordnet, die beim Verschwenken der jeweiligen Walze mitgenommen wird.
Nachteilig an einer solchen Anordnung ist jedoch, dass die Antriebseinrichtung ein relativ großes Eigengewicht aufweist, und somit zum Mitnehmen der Antriebseinrichtung ein relativ großer Kraftaufwand und ein entsprechend groß dimensionierter Träger erforderlich sind.
Vor diesem Hintergrund existieren bereits Antriebseinheiten, die nicht unmittelbar an der Walze oder der Walzenaufnahme, sondern auf einem im axialen Seitenbereich der Walzen angeordneten Antriebsbock gelagert sind. Hierzu ist bei verlagerbaren Walzen zwischen Walze und Antriebseinheit grundsätzlich die Anordnung einer entsprechend ausgebildeten Gelenkwelle erforderlich. Diese kann jedoch - je nach Schwenk- oder Verschiebegrad der Walze - relativ große Beugewinkel aufweisen und muss aus Sicherheitsgründen, insbesondere zur Vermeidung eines händischen Eingreifens in den Gelenkwellenbereich, durch ein Gehäuse geschützt sein. Ein solches Gehäuse ist jedoch - aufgrund des Schwenk- oder Verschiebegrads der Walze - besonders sperrig und platzraubend. Zur Ermöglichung der Walzenverlagerung zwischen der Arbeitsposition und der Parkposition existieren daher Antriebseinheiten, welche jeweils im Wesentlichen korrespondierend zu der beim Verlagern zwischen der Arbeitsposition und der Parkposition erfolgenden Bewegungsbahn der Walze ebenfalls verlagerbar angeordnet sind. So sind beispielsweise bei zwei jeweils an einem Schwenkhebelpaar eines Kalanders angeordneten Walzen die jeweiligen Antriebseinheiten im axialen Seitenbereich der Walzen auf zwei senkrecht zueinander und jeweils zur Horizontalen in der Regel in einem Winkel zwischen 30° und 70°, zumeist in einem Winkel von 50°, angeordneten Führungen verschiebbar gelagert, so dass die Antriebseinheiten der Bewegung der Walzen beim Verlagern zwischen der Arbeitsposition und der Parkposition folgen können. Aber auch bei dieser Ausgestaltung ist der zum Verschieben einer jeweiligen Antriebseinheit aufzubringende, relativ große Kraftaufwand nachteilig, insbesondere bei einem Verschieben entgegen der Schwerkraft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kalander bereitzustellen, der zumindest einen der oben genannten Nachteile verbessert und insbesondere einen platzsparenden, sicheren und kostengünstigen Antrieb der Oberwalzen ermöglicht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch einen Kalander mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Antriebseinheiten an dem Kalander feststehend oder an zumindest einer gemeinsamen Führung, insbesondere einer Gleitführung, gelagert sind. Dadurch ist eine platzsparende, sichere und kostengünstige Anordnung der Antriebseinheiten zum Antrieb der Oberwalzen ermöglicht. Die Führung kann einstückig, einteilig oder mehrteilig aufgebaut sein. Besonders bevorzugt ist die Führung als eine Schiene ausgebildet. Die zumindest eine Führung - und somit auch die Antriebseinheiten - sind vorteilhafterweise im Bereich einer axialen Stirnseite der Walzen angeordnet, insbesondere mit einem gewissen axialen Abstand zu den Walzen. Besonders bevorzugt sind die Antriebseinheiten an der zumindest einen gemeinsamen Führung derart gelagert, dass zumindest ein Großteil des Gewichts der jeweiligen Antriebseinheit auf der Führung, insbesondere auf der Oberseite einer Schiene, lastet. Dazu kann die Führung beispielsweise an dem Gestell oder einem Antriebsbock des Kalanders angeordnet sein, oder alternativ antriebsseitig, insbesondere an einer Unterseite der Antriebseinheit oder eines zumindest eine Antriebseinheit tragenden Schlittens oder Wagens. Beispielsweise ist die Führungsschiene an dem Gestell angeordnet und als Kugel- oder Rollenumlaufführungsschiene in Art einer Linearführung ausgebildet. Auf diese Weise ist eine besonders kostengünstige und sichere Verschiebung der Antriebseinheiten ermöglicht.
Vorzugsweise sind die Antriebseinheiten an der Führung und/oder an dem Gestell jeweils fixierbar gelagert. Dadurch können die Antriebseinheiten insbesondere an dem Gestell feststehend angeordnet sein. Ferner ist hierdurch eine vereinfachte Montage und Demontage der Antriebseinheiten ermöglicht. Insbesondere können die Antriebseinheiten zum Betrieb des Kalanders feststehend angeordnet sein und für eine Montage, Demontage oder zu Wartungszwecken entlang der Führung, insbesondere in einer definierten Richtung, justiert werden. Eine Fixierung der Antriebseinheit bzw. eines die Antriebseinheit tragenden Schlittens kann durch die Führung als solche, beispielsweise mittels einer Sperreinrichtung erfolgen, oder durch ein separates Hilfsmittel, wie eine Schraube oder Spindel.
Besonders bevorzugt sind die Antriebseinheiten an der Führung verschiebbar gelagert. Dadurch können die Antriebseinheiten gegenüber dem Gestell oder dem Antriebsbock in zumindest einer Richtung in relativ einfacher Weise verlagerbar sein. Zur Verlagerung oder Verschiebung dieses oder dieser Schlitten kann, beispielsweise ein einziges gemeinsames oder für jeden Schlitten jeweils ein Spindelhubgetriebe vorgesehen sein. Das Spindelhubgetriebe ist bevorzugt horizontal angeordnet, und kann beispielsweise mittels eines Getriebes oder eines Hilfsmotors angetrieben sein. Dabei ist die Spindel bevorzugt unterhalb des Schlittens angeordnet und über eine Spindelmutter mit dem jeweiligen Schlitten wirkverbunden. Für eine besonders sichere Lagerung sind die Antriebseinheiten bevorzugt an zwei zueinander parallel angeordneten Führungen gemeinsam gelagert. Zur Vermeidung eines zu großen Versatzes zwischen einer Walzenlängsachse und einer jeweiligen Antriebseinheit ist die Führung bevorzugt mindestens so lang ausgeführt, wie eine Verstellung der Schenkel in der Warenlaufrichtung erfolgen kann. Insbesondere kann sich die zumindest eine Führung über nahezu die gesamte Tiefe des Gestells erstrecken, das heißt in der Horizontalen quer zur Walzenlängsachse bzw. in Warenlaufrichtung. In einer besonderen Ausgestaltung können die Antriebseinheiten an der Schiene wahlweise verschiebbar und fixierbar sein.
Die zumindest eine gemeinsame Führung kann in ihrer Längserstreckung grundsätzlich zur Bildung einer Kurvenbahn gebogen ausgebildet sein. Bevorzugt ist die zumindest eine Führung geradlinig ausgebildet, und besonders bevorzugt in ihrer Längserstreckung quer zu einer Walzenlängsachse ausgerichtet. Dadurch kann der Abstand zwischen axialen Walzenende und der zumindest einen Führung, und dadurch bevorzugt auch zur Antriebseinheit, konstant gehalten werden, so dass ein besonders platzsparender Antrieb der Oberwalzen ermöglicht ist.
Vorzugsweise erstreckt sich die zumindest eine Führung in einer horizontalen Ebene. Dadurch sind die Antriebseinheiten horizontal verschiebbar gelagert, so dass eine besonders leichtgängige Verschiebung der Antriebseinheiten, insbesondere ohne größeren Aufwand bzw. Antriebskräfte, ermöglicht ist. Besonders bevorzugt ist die Führung an einer flachen, insbesondere horizontalen Oberseite des Antriebsbocks angeordnet.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die zumindest eine Führung in vertikaler Richtung gebogen ausgebildet sein. Insbesondere kann die Führung in ihrer Längserstreckung von der Mitte aus in Richtung ihrer beiden Längsenden jeweils in vertikaler Richtung bogenförmig nach oben hin ansteigen. Dadurch können die Antriebseinheiten der Bewegung der Walze beim Verlagern zwischen der Arbeitsposition und der Parkposition in vorteilhafterweise auch in vertikaler Richtung folgen bzw. nachgeführt werden. Hierdurch können insbesondere größere Beugewinkel in der Antriebswelle oder einem zwischen der Antriebseinheit und der Walze angeordneten Übertragungsmittel vermieden werden.
Besonders bevorzugt ist die Führung als eine Kugel- oder Rollenumlaufführung ausgebildet. Dadurch ist eine besonders platzsparende, sichere und kostengünstige Verschiebung der Antriebseinheiten ermöglicht. Besonders bevorzugt ist die Führung an dem Gestell angeordnet. Der oder die zumindest eine Antriebseinheit tragende Schlitten weist bzw. weisen hierbei bevorzugt eine zu der Kugel- oder Rollenumlaufführungsschiene korrespondierend ausgebildete Gegenführung auf mit der der bzw. die Schlitten jeweils auf der Führung gelagert ist. Beispielsweise weist der Schlitten an einer Unterseite ein als U-förmige Profilschiene ausgebildete Gegenführungsmittel auf, welches die Führungsschiene zumindest teilweise seitlich umgreift und mit dem der Schlitten an der Führung gelagert ist. Auf diese Weise ist eine besonders kostengünstige und sichere Verschiebung der Antriebseinheiten ermöglicht.
Vorzugsweise entspricht der horizontale Abstand der Antriebseinheiten zueinander im Wesentlichen dem horizontalen Abstand zwischen der Arbeitsposition und Parkposition. Dies ist insbesondere bei der Anordnung eines einzigen Schlittens für beide Antriebseinheiten vorteilhaft. Sofern beide Antriebseinheiten auf jeweils einem Schlitten gelagert und separat verschiebbar sind, kann der Abstand bevorzugt das ein- bis zweifache des Abstandes der Arbeits- und Parkposition betragen. Dadurch kann ein zwischen der Antriebseinheit und der Walze angeordnetes Übertragungsmittel, wie eine Welle, besonders vorteilhaft der Verlagerung der Walze nachgeführt werden. Insbesondere kann die jeweilige Antriebseinheit sowohl in der Arbeitsposition als auch in der Parkposition der Walze im Wesentlichen axial zu der Walze angeordnet sein.
Vorzugsweise sind die Antriebseinheiten auf einem gemeinsamen an der zumindest einen Führung gelagerten Schlitten angeordnet. Dadurch ist eine besonders sichere und kostengünstige Ausgestaltung ermöglicht. Insbesondere ist bei Verlagerung der Walzen lediglich ein Schlitten zu verschieben, sodass hierzu beispielsweise auch lediglich nur ein einziger Hilfsmotor erforderlich ist. Ferner kann hierdurch der in Richtung quer zur Längsachse der Walzen ausgerichtete Abstand der Antriebseinheiten zueinander unveränderlich bzw. stets konstant gehalten werden, wodurch insbesondere Kollisionen zwischen den Antriebseinheiten vermieden werden können und welches insbesondere bei jeweils gegenläufig fahrenden Schwenkhebeln vorteilhaft sein kann.
In einer Ausgestaltung des Kalanders sind die Antriebseinheiten, insbesondere eine an der jeweiligen Antriebseinheit angeordnete Abtriebswelle, - bevorzugt dauerhaft - in einer vertikalen Höhe angeordnet, die im Wesentlichen der vertikalen Höhe der Walze, insbesondere der Walzenlängsachse, in der Arbeitsposition entspricht. Ein solcher Horizontalversatz von Antrieb zu Walze kann insbesondere durch Anordnung jeweils eines Schlittens für jede Antriebseinheit ermöglicht werden. Dabei kann der Höhenunterschied kleiner +/- 200mm, bevorzugt kleiner +/- 100mm betragen. Besonders bevorzugt ist die Antriebseinheit in der Arbeitsposition höher als die Walze angeordnet, nicht zuletzt um den in der Parkposition auftretenden Radialversatz gering zu halten. Hierdurch können insbesondere in der Arbeitsposition, in welcher relativ hohe Geschwindigkeiten, beispielsweise bis zu 1000, bevorzugt auch bis zu 2000 m/Min erfolgen können, und relativ große Drehmomente von der jeweiligen Antriebseinheit auf die Walze übertragen werden, größere Knickmomente und Beugewinkel in der Antriebswelle oder einem zwischen der Antriebseinheit und der Walze angeordneten Übertragungsmittel vermieden werden.
Vorzugsweise ist jede der Antriebseinheiten über jeweils eine Gelenk- oder Kardanwelle mit der Walze gekoppelt. Dadurch können die Antriebseinheiten relativ nah an dem axialen Ende der Walzen angeordnet sein, so dass die Vorrichtung insgesamt, das heißt der Kalander, besonders platzsparend aufgebaut sein kann. Die Gelenkwelle kann hierbei ein antriebsseitig, insbesondere an einer Abtriebswelle des Antriebs, angeordnetes erstes Kardangelenk, ein walzenseitig, insbesondere an einer Antriebswelle der Walze, angeordnetes zweites Kardangelenk und eine zwischen den beiden Kardangelenken angeordnete Übertragungswelle umfassen. Die Gelenkwelle verfügt bevorzugt über einen Längenausgleich, dieser ist besonders bevorzugt in der Übertragungswelle angeordnet. Die Abtriebswelle und die Antriebswelle sind in ihrer Längserstreckung vorteilhafterweise horizontal ausgerichtet, die Übertragungswelle kann insbesondere geneigt zur Horizontalen ausgerichtet sein. Der Winkel, insbesondere der jeweilige Beugewinkel zwischen Übertragungswelle und der Horizontalen ist bevorzugt an dem ersten Kardangelenk gleich groß ausgebildet wie an dem zweiten Kardangelenk. Dadurch kann beispielweise eine an der Übertragungswelle vorherrschende, durch das erste Kardangelenk in eine pulsierende Form gebrachte Rotationsgeschwindigkeit an der walzenseitigen Antriebswelle durch das zweite Kardangelenk wieder homogenisiert bzw. in einen gleichmäßigen Zustand versetzt werden. Der maximale Beugewinkel an den Gelenken ist vorteilhafterweise kleiner als 35°, besonders bevorzugt kleiner als 25°. In der Arbeitsposition ist der Beugewinkel bevorzugt kleiner 5°, besonders bevorzugt kleiner 2°.
Vorzugsweise ist die Gelenkwelle von einer Schutzeinrichtung umgeben, insbesondere einem Gelenkwellenschutz zur Vermeidung von Schmutzeintrag und zur Unfallverhütung. Die in Art eines Gehäuses wirkende Schutzeinrichtung deckt dabei vorteilhafterweise den Bereich der Kardangelenke und der Anschlussflansche der Gelenkwelle ab. Besonders bevorzugt erfolgt dies durch eine vollständige Einhausung der Gelenkwelle. Hierzu ist die Schutzeinrichtung bevorzugt aus Metall oder einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Dadurch bleibt ein zu den Gelenkwellen benachbarter Bereich für beispielsweise einen Bediener des Kalanders auch während des Betriebs der Anlage zugänglich, so dass die Vorrichtung einen besonders sichereren, wartungsarmen und kostengünstigen Betrieb ermöglicht. Besonders bevorzugt ist der Gelenkwellenschutz ebenfalls gelenkig ausgebildet und mit einem ersten Ende an der Antriebseinheit und mit dem zweiten Ende am Schwenkhebel oder am Lagergehäuse befestigt.
Vorzugsweise ist unterhalb der Gelenkwellen ein Raum mit zumindest einem Versorgungsaggregat zur Versorgung des Kalanders angeordnet. Dadurch ist der Kalander, insbesondere in axialer Richtung der Walzen, besonders platzsparend aufgebaut. Zwischen den Gelenkwellen und dem Raum kann eine Zwischendecke angeordnet sein, welche einerseits zum Schutz des darunterliegenden Raums, beispielsweise gegen Verschmutzung, und andererseits auch als Arbeitsbühne oder Arbeitsplattform, beispielsweise im Betrieb oder bei einer Wartung des Kalanders, genutzt werden kann.
Vorzugsweise ist zur Verlagerung der Walze in die Arbeitsposition oder die Parkposition mindestens ein an dem Gestell um eine Drehachse drehbar gelagertes Schwenkhebelpaar vorgesehen, an dem jeweils eine Walze lagerbar ist. Dadurch ist ein besonders einfacher und schneller Wechsel der Walzen ermöglicht. Besonders bevorzugt ist ein erstes Schwenkhebelpaar mit einer ersten Walze und ein zweites Schwenkhebelpaar mit einer zweiten Walze vorgesehen, wobei in einem bevorzugten Arbeitszustand eines der Schwenkhebelpaare in der Parkposition und das jeweils andere Schwenkhebelpaar in der Arbeitsposition angeordnet ist. Die in der Parkposition befindliche Walze kann beispielsweise für einen zeitlich bevorstehenden Behandlungsvorgang vorbereitet, beispielsweise beheizt und/oder in Rotation versetzt werden, nach einem Behandlungsvorgang nachbereitet, beispielsweise abgekühlt und/oder abgebremst werden, oder für einen Austausch der Walze gegen eine andere Walze bereitgestellt werden, während die in der Arbeitsposition befindliche Walze jeweils zeitgleich zur Behandlung einer Warenbahn, beispielsweise zum Antreiben selbiger, betrieben werden kann. Die Walzen sind dabei jeweils im Bereich ihrer beiden Walzenzapfen an dem Schwenkhebelpaar gelagert und bevorzugt über eine Verriegelungseinrichtung an dem Schwenkhebelpaar fixiert, und können von ihrer jeweiligen Antriebseinheit in Rotation versetzt sein.
Vorzugsweise ist die Walze zusätzlich in eine Zwischenposition verlagerbar, die nicht der Arbeitsposition entspricht, in der die Walze jedoch bereits mit dem Gegenwerkzeug einen Behandlungsspalt bildet. Mit der in dieser Zwischenposition befindlichen Walze kann - beispielsweise bei einem Versetzen einer zweiten Walze aus der Arbeitsposition in die Parkposition - die Behandlung der Warenbahn fortgesetzt werden, wenn auch bei reduzierter Geschwindigkeit der Warenbahn. Umfasst die Behandlung der Warenbahn im Behandlungsspalt ein Bondieren, so sind bei diesem sogenannten Durchbondieren in Zwischenpositionen Geschwindigkeiten bis zu 300 bis 500 m/Min möglich.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 - eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kalanders in einer teilweise geschnittenen Frontansicht mit je einer Walze in einer Arbeitsposition und in einer Parkposition,
2a - den Kalander gemäß 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, wobei für die Antriebseinheiten ein gemeinsamer Schlitten vorgesehen ist,
2b - eine zweite Ausgestaltung des Kalanders in einer teilweise geschnittenen Frontansicht mit beiden Walzen in der Parkposition, wobei hierbei für die Antriebseinheiten jeweils ein separater Schlitten vorgesehen ist,
3 - eine Detailansicht einer Antriebseinheit des Kalanders in einer teilweise geschnittenen Frontansicht, und
4 - eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Kalanders in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht.

In der 1 ist ein als sogenannter Twin-Kalander ausgebildeter Kalander 100 mit zwei daran angeordneten Walzen 10a, 10b zur Behandlung von Vlies-, Textil-, Kunststoff- oder Papierwarenbahnen sowie eines ebenfalls als eine Walze, insbesondere als eine Unterwalze, ausgebildeten Gegenwerkzeugs 20 in einer Frontansicht, das heißt in Richtung einer durch den Kalander 100 geführten Warenbahn 103 gezeigt.
Der Kalander 100 umfasst insbesondere ein Gestell 101, an dem eine Unterwalzenlagereinrichtung 104 zur Lagerung und vertikalen Verstellung der Unterwalze 20 angeordnet ist, und an dem jeweils ein erstes Schwenkhebelpaar 110a und ein zweites Schwenkhebelpaar 110b drehbar gelagert sind. Insbesondere aus der in den 2a und 2b gezeigten teilweise geschnittenen Seitenansicht des Kalanders 100, insbesondere in einer Ansicht in Richtung axial zu den Kalanderwalzen 10a, 10b, 20 bzw. senkrecht zu einer durch den Kalander 100 geführten Warenbahn 103, wird deutlich, dass an dem ersten Schwenkhebelpaar 110a die als Oberwalze dienende erste Behandlungswalze 10a und an dem zweiten Schwenkhebelpaar 110b die ebenfalls als Oberwalze dienende zweite Behandlungswalze 10b angeordnet ist, wobei vorliegend das erste Schwenkhebelpaar 110a in einer zum Austausch oder zur Zwischenlagerung der Walze 10a geeigneten Parkposition P und das zweite Schwenkhebelpaar 110b in einer zur Bildung eines Behandlungsspalts 102 zwischen der Oberwalze 10b und der Unterwalze 20 geeigneten Arbeitsposition A1 angeordnet ist. Die Schwenkhebelpaare 110a, 110b bzw. die daran angeordneten Walzen 10a, 10b sind jeweils zwischen der Parkposition P und der Arbeitsposition A1 stufenlos verlagerbar. Es sei erwähnt, dass alternativ zu der mittels der Schwenkhebelpaare verursachten Schwenkbewegung der Walzen grundsätzlich auch eine durch eine alternative Einrichtung bewirkte lineare Verlagerung der Walzen 10a, 10b zwischen der Parkposition P und der Arbeitsposition A1 möglich ist.
Das erste Schwenkhebelpaar 110a und das zweite Schwenkhebelpaar 110b sind jeweils gebildet durch zwei zueinander parallel angeordnete und nicht näher bezeichnete Schwenkhebel, wobei in der Ansicht in 2 lediglich die jeweils an einer Kopfseite des Kalanders 100 angeordneten Schwenkhebel des ersten Schwenkhebelpaars 110a und des zweiten Schwenkhebelpaars 110b erkennbar sind. Die jeweils nicht erkennbaren beiden Schwenkhebel sind in der Bildtiefe hinter den jeweils erkennbaren Schwenkhebeln angeordnet. Die Schwenkhebelpaare 110a, 110b sind jeweils an dem Gestell 101 um eine Schwenkhebeldrehachse drehbar gelagert, wobei zum Verstellen oder Verschwenken des Schwenkhebels eine nicht näher dargestellte Aktoreinrichtung vorgesehen ist. An jedem Schwenkhebel der Schwenkhebelpaare 110a, 110b ist eine nicht näher dargestellte Verriegelungseinrichtung 111 zum Fixieren einer Walze 10a, 10b an den jeweiligen Schwenkhebeln angeordnet.
Die Walzen 10a, 10b sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel baugleich ausgebildet, wobei beispielsweise lediglich eine an einer Behandlungsfläche angeordnete Gravur unterschiedlich ausgebildet sein kann, worauf es bei der vorliegenden Erfindung jedoch nicht primär ankommt. Zur besseren Übersicht wird daher in der Folgenden zumeist lediglich auf die Walze 10a Bezug genommen, wobei diese Merkmale an der Walze 10b gleichermaßen ausgebildet sind. Wie insbesondere in der 1 erkennbar ist, umfasst die Walze 10a einen zur Behandlung von Vlies-, Textil-, Kunststoff- oder Papierwarenbahnen geeigneten rotationsymmetrischen und einen relativ großen Arbeitsumfang aufweisenden Walzenkörper 11 sowie zwei jeweils in einem axialen Endbereich der Walze 10a sich an den Walzenkörper 11 anschließende und zu dem Arbeitsumfang abgesetzte Walzenzapfen 12, 12'. Die Walzenzapfen 12, 12' dienen insbesondere zur Lagerung der Walze 10a und sind dazu jeweils zumindest in einem axialen Abschnitt von einem vorliegend nicht dargestellten Lager und einer das Lager umgebenden Lageraufnahme umgeben. Üblicherweise werden sowohl die Unterwalze 20 als auch die Behandlungswalzen 10a, 10b angetrieben. Sofern jedoch die Unterwalze 20 durchbiegesteuerbar ist, und somit zumeist aus einem feststehenden Walzenträger und einem um diesen rotierenden Walzenrohr besteht, gestaltet sich das Antreiben dieser Walze 20 zumeist als schwierig, insbesondere, wenn die Walze 20 zusätzlich beheizbar ist. Daher werden üblicherweise auch die als Oberwalzen angeordneten Behandlungswalzen 10a, 10b angetrieben, wobei diese Antriebe meist etwa die Hälfte der Antriebsleistung übernehmen, wobei der Anteil hierbei grundsätzlich im Bereich zwischen 20 und 80% liegen kann.
Zum Antreiben der beiden Walzen 10a, 10b in Rotationsrichtung sind zwei Antriebseinheiten 120a, 120b vorgesehen. Die Antriebseinheiten 120a, 120b sind jeweils bevorzugt als ein Elektro- oder Getriebemotor ausgebildet und, wie insbesondere in 1 und 3 erkennbar, in einem axialen Seitenbereich der Walzen 10a, 10b, in einem gewissen Abstand zu den jeweiligen Walzenenden, auf einem sogenannten Antriebsbock 106 angeordnet. Für eine Antriebskraftübertragung sind die Antriebseinheiten 120a, 120b jeweils über eine Gelenk- oder Kardanwelle 122a, 122b mit einer der Walzen 10a, 10b bzw. einer der antriebsseitig angeordneten Walzenaufnahmen verbunden, wobei jeder Walze 10a, 10b jeweils eine separate Antriebseinheit 120a, 120b zugeordnet ist. So ist die Walze 10a über die Gelenkwelle 122a mit der Antriebseinheit 120a und die Walze 10b über die Gelenkwelle 122b mit der Antriebseinheit 120b gekoppelt. Dadurch kann jede Walze 10a, 10b unabhängig angetrieben werden. Die Gelenkwellen 122a, 122b umfassen dabei vorliegend jeweils ein antriebseitiges Kardangelenk, ein walzenseitiges Kardangelenk sowie eine zwischen diesen Kardangelenken angeordnete Kraftübertragungswelle. Zur Vermeidung von Schmutzeintrag und zur Unfallverhütung ist - wie insbesondere in der 3 gezeigt - die Gelenkwelle 122a von einer Schutzeinrichtung 123a und die Gelenkwelle 122b von einer Schutzeinrichtung 123b radial umgeben. Die Schutzeinrichtung 123a, 123b ist beispielsweise ein aus Metall oder faserverstärktem Kunststoff hergestelltes Gehäuse, welches die Gelenkwelle, insbesondere die Kardangelenke, vollständig und zuverlässig einhaust. Dadurch ist ein besonders sicherer, wartungsarmer und somit auch kostengünstiger Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.
An einer Oberseite des Antriebsbocks 106 sind vorliegend zwei quer zu einer Walzenlängsachse M1, M2, geradlinig und zueinander parallel angeordnete und als Schienen ausgebildete Führungen 125, 125' angeordnet, auf denen die Antriebseinheiten 120a, 120b verschiebbar gelagert sind. Die Antriebseinheiten 120a, 120b sind in der in 2a gezeigten Ausgestaltung des Kalanders 100 insbesondere auf einem gemeinsamen Schlitten 121a angeordnet, welcher wiederum auf den Schienen 125, 125' gelagert ist. Dadurch können die auf dem Schlitten 121a angeordneten Antriebseinheiten 120a, 120b gemeinsam verschoben werden. Zum Verschieben des Schlittens 121a kann ein vorliegend nicht näher dargestellter Hilfsmotor vorgesehen sein. Die Antriebseinheiten 120a, 120b können dadurch insbesondere bei einer zueinander korrespondierenden und zueinander gegenläufigen Bewegung der jeweiligen Walze 10a, 10b, insbesondere zwischen der Parkposition P der Arbeitsposition A1, folgen. Hierzu sind die Schienen 125, 125' in der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführung in einer horizontalen Ebene E1 angeordnet und in einer in 4 gezeigten Ausführung in vertikaler Richtung gebogen ausgebildet. Dadurch können die Antriebseinheiten 120a, 120b der durch den Schwenkhebel verursachten Schwenkbewegung der jeweiligen Walze 10a, 10b besonders nah und folglich ohne größere Knickbewegungen der Gelenkwellen 122a, 122b folgen.
Unterhalb der Gelenkwellen 122a, 122b ist eine Arbeitsbühne 107 vorgesehen, von der aus die Gelenkwellen 122a, 122b an die bzw. von den Walzen 10a, 10b montiert oder demontiert oder gewartet werden können. Die Arbeitsbühne 107 bildet zudem eine Decke eines darunterliegenden Raums 108, in dem weitere, nicht näher beschriebene Versorgungsaggregate 105a, 105b, 105c zum Betreiben des Kalanders 100 angeordnet sind.
Bei der in 2b gezeigten Ausgestaltung des Kalanders 100 sind die beiden Antriebseinheiten 120a, 120b jeweils auf einem Schlitten 121a, 121b angeordnet, welche wiederum jeweils auf den als Schienen ausgebildeten Führungen 125, 125' gelagert sind. Dadurch kann die auf dem Schlitten 121a angeordnete Antriebseinheit 120a und die auf dem Schlitten 121b angeordnete Antriebseinheit 120b jeweils unabhängig voneinander auf den gemeinsamen Schienen 125, 125' verschoben werden. Zum Verschieben des jeweiligen Schlitten 121a, 121b kann ein einziges Kraftübertragungsmittel, wie beispielsweise eine Spindel, oder jeweils ein separates Kraftübertragungsmittel vorgesehen sein.
Bei einem Verschwenken einer zur Bildung eines Behandlungsspalt 102 im Bereich der Unterwalze 20 angeordneten Walze 10a mittels des Schwenkhebelpaar 110a aus der Arbeitsposition A1, welche beispielsweise im rechten Bildteil der 2 gezeigt ist, in die Parkposition P, welche beispielsweise im linken Bildteil der 2 gezeigt ist, wird der auf den Schienen 125, 125' verschiebbar gelagerte Schlitten 121a mitsamt der darauf angeordneten Antriebseinheit 120a quer zur Längsachse M1 der Walze 10a in Richtung der Parkposition P verschoben. Ein hierbei möglicherweise auftretender Versatz zwischen einer aus der Antriebseinheit 120a hervorstehenden, nicht näher dargestellten Abtriebswelle und einer walzenseitig angeordneten, ebenfalls nicht näher dargestellten Antriebswelle wird mittels der zwischen diesen beiden Wellen angeordneten Gelenkwelle 122a, insbesondere durch die beiden daran angeordneten Kardangelenke, ausgeglichen. Die Walze 10a kann somit bei dem Verlagerungsvorgang sowie in der Parkposition P weiter rotatorisch angetrieben sein, welches insbesondere zur Vermeidung einer Durchbiegung der Walze 10a dient.
Bei einem anschließenden Verschwenken einer in der Parkposition P befindlichen Walze 10b in die Arbeitsposition A1 zur Bildung eines Behandlungsspalt 102 mit der Unterwalze 20 wird der ebenfalls auf den Schienen 125, 125' gelagerte Schlitten 121b mitsamt der darauf angeordneten Antriebseinheit 120b quer zur Längsachse M2 der Walze 10b in Richtung der Arbeitsposition A1 verschoben. Ein hierbei möglicherweise auftretender Versatz zwischen einer aus der Antriebseinheit 120b hervorstehenden, nicht näher dargestellten Abtriebswelle und einer walzenseitig angeordneten, ebenfalls nicht näher dargestellten Antriebswelle wird mittels der zwischen diesen beiden Wellen angeordneten Gelenkwelle 122b, insbesondere durch die beiden daran angeordneten Kardangelenke, ausgeglichen. Die Walze 10b kann somit bereits vor dem Verlagerungsvorgang in der Parkposition P in Rotation versetzt werden, welches beispielsweise bei einem Aufheizvorgang der Walze 10b vorteilhaft ist.
Bei der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform des Kalanders kann der insbesondere vertikale Versatz der zuvor erläuterten Abtriebs- und Antriebswellen mittels der Gelenkwellen 122a, 122b jeweils ausgleichen werden. Bei einem relativ großen Versatz, wie es beispielsweise in der Parkposition P der Fall sein kann, kann es erforderlich sein, die Rotationsgeschwindigkeit auf einen bestimmten Maximalwert zu begrenzen, welcher jedoch stets deutlich über den in der Parkposition P, beispielsweise zur Vermeidung eines Durchbiegens, üblicherweise geforderten Rotationsgeschwindigkeiten liegt. Um auch in der Parkposition besonders hohe Rotationsgeschwindigkeiten zu ermöglichen, kann der Versatz - wie bei der in der 4 beispielhaft gezeigten Ausführungsform, auch geringer gehalten werden. Insbesondere kann bei der in 4 gezeigten Ausführungsform der Versatz auch bei der Verlagerung der Walzen 10a, 10b zwischen der Parkposition P und der Arbeitsposition A1 derart gering gehalten werden, insbesondere durch ein zeitgleiches und geschwindigkeitsgleichen Verfahren der Walze 10a, 10b und der jeweiligen Antriebseinheit 120a, 120b, so dass die Walzen 10a, 10b auch bei dieser Verlagerung in besonders hohe Rotationsgeschwindigkeiten versetzt werden können.
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt ist. Insbesondere der Aufbau und die Ausgestaltung des Kalanders, des Walzen-Verlagerungsmittels und der Walze können - ohne den Kern der Erfindung zu verändern - durchaus modifiziert sein. So können die auf zumindest einer Führung verschiebbar gelagerten Antriebseinheiten beispielsweise auch bei linearer verlagerbaren Walzen angewendet werden.
Bezugszeichenliste

10a: erste Walze
10b: zweite Walze
11: Walzenkörper
12: Walzenzapfen
12': Walzenzapfen
20: Gegenwerkzeug, Gegenwalze, Unterwalze
100: Kalander
101: Gestell
102: Behandlungsspalt
103: Warenbahn
104: Unterwalzenlagereinrichtung
105a: Versorgungsaggregat
105b: Versorgungsaggregat
105c: Versorgungsaggregat
106: Antriebsbock
107: Arbeitsbühne
108: Raum
110a: Schwenkhebelpaar
110b: Schwenkhebelpaar
111: Verriegelungseinrichtung
120a: Antriebseinheit
120b: Antriebseinheit
121a: Schlitten
121b: Schlitten
122a: Gelenkwelle
122b: Gelenkwelle
123a: Gelenkwellenschutz
123b: Gelenkwellenschutz
125: Führung, Schiene
125': Führung, Schiene
A1: Arbeitsposition
P: Parkposition
L1: Abstand
L2: Abstand
H1: Höhe
H2: Höhe
E1: Ebene
M1: Längsachse, Drehachse
M2: Längsachse, Drehachse

Claims

Kalander (100) zur Behandlung von Vlies-, Textil-, Kunststoff- oder Papierwarenbahnen, mit einem Gestell (101) und mindestens zwei Walzen (10a, 10b), die jeweils wahlweise zur Bildung eines Behandlungsspalts (102) mit einem Gegenwerkzeug (20) in eine Arbeitsposition (A1) und alternativ in eine Parkposition (P) verlagerbar und jeweils mittels einer eigenen, unabhängig von der jeweiligen Walze (10a, 10b) gelagerten Antriebseinheit (120a, 120b) rotatorisch antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (120a, 120b) an dem Kalander (100) feststehend oder an zumindest einer gemeinsamen Führung (125, 125') gelagert sind.
Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (120a, 120b) an der Führung (125, 125') und/oder an dem Gestell (101) fixierbar gelagert sind.
Kalander nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (120a, 120b) an der Führung (125, 125') verschiebbar gelagert sind.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Führung (125, 125') geradlinig ausgebildet ist.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Führung (125, 125') sich in einer horizontalen Ebene (E1) erstreckt.
Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Führung (125, 125') in vertikaler Richtung gebogen ausgebildet ist.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (125, 125') als eine Kugel- oder Rollenumlaufführung ausgebildet ist.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand (L1) der Antriebseinheiten (120a, 120b) zueinander im Wesentlichen dem horizontalen Abstand (L2) zwischen der Arbeitsposition (A1) und Parkposition (P) entspricht.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (120a, 120b) auf einem gemeinsamen an der zumindest einen Führung (125, 125') gelagerten Schlitten (121a, 121b) angeordnet sind.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (120a, 120b) in einer vertikalen Höhe (H1) angeordnet sind, die im Wesentlichen der vertikalen Höhe (H2) der Walze (10a, 10b) in der Arbeitsposition (A1) entspricht.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Antriebseinheiten (120a, 120b) über jeweils eine Gelenkwelle (122a, 122b) mit der Walze (10a, 10b) gekoppelt ist.
Kalander nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkwelle (122a, 122b) von einer Schutzeinrichtung (123a, 123b) umgeben ist.
Kalander nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Gelenkwellen (122a, 122b) ein Raum (108) mit zumindest einem Versorgungsaggregat (105a, 105b, 105c) zur Versorgung des Kalanders (100) angeordnet ist.
Kalander nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verlagerung der Walze (10a, 10b) in die Arbeitsposition (A1) oder die Parkposition (P) der Kalander (100) mindestens ein an dem Gestell (101) drehbar gelagertes Schwenkhebelpaar (110a, 110b) aufweist, an dem jeweils eine Walze (10a, 10b) lagerbar ist.