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Kalander Die Erfindung betrifft die Maschinen zum Kalandern von Erzeugnissen
in Form von dünnen Banden, zOBo aus Papier oder Textilerzeugnissen.
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Bekanntlich besitzen diese Maschinen eine Reihe von waagerechten,
der Höhe nach gestaffelten walzen, welche drehbar in Lagern gelagert sind, welche
in lotrechten Gleitbahnen des Gestells der Maschine gleiten. Die Maschine weist
ferner eine Valze auf, welche im allgemeinen durch die unterste Walze gebildet wird,
deren Lager an den Gestell befertigt sind, und welche in Umdrehung versetzt wird.
Durch ihr Eigengevicht stützen sich die oberen Walzen aufeinander ab, wobei eich
die Gesamtanordnung an der untersten Walze abstützt.
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Mit den Lagern der obersten Walze verbundene Arbeitszylinder gestatten
die Ausübung eines zusatzli¢hen regelbaren Druoks.
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Im allgemeinen wechseln Metallwalzen mit
elastischen
Walzen ab, wobei diese letzteren z.B. aus Papier bestehen.
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Diese Maschinen besitzen insbesondere folgende Nachteile: - Das Einziehen
des Bandes zwischen die aufeinanderfolgenden Walzen ist ein heikler gefahrlicher
Vorgang. Es kann ntiLch nur die oberste Walze mittels der Arbeitszylinder angehoben
werden, und die anderen Walzen stutzen sich weiter aneinander ab. Der die Vorderkante
des Bandes führende Arbeiter läuft daher Gefahr, dass seine Finger zwischen die
Walzen gezogen werden.
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- Bei einer z.B. durch Falten, Verdickungen oder einen Bruch des
Bandes hervorgerufenen Störung der Abwicklung besteht die Gefahr einer Zerstörung
der Oberflache der elastischen Walzen, da der von dem Gewicht der Zwischenwalzen
herruhrende Druck nicht schnell genug aufgehoben werden kann.
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In grossen Maschinen ist dieser Druck beträchtlich, da das Gewicht
einer Metallwalze vier Tonnen erreichen kann.
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- Der Druck zwischen den Walzen kann nicht auf einen Wert eingestellt
werden, welcher kleiner als ein durch das Gewicht der Walzen bestimmter kleinster
Wert ist.
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Dieser kleinste Wert ist, insbesondere für die unteren Walzen und
für Maschinen grosser Breite, für gewisse Erzeugnisse zu gross, welche ein leichtee
Kalandern erfordern. Hiefidurch wird das Anwendungsgebiet der Maschine begrenzt.
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Um gewissen der obigen Sohwierigkeiten abzuhelfen, ist bereits vorgeschlagen
worden, die Maschine mit einer sogenannten inhebevorrichtung zu versehen. Diese
Vorrichtung besitzt z.B. Stabe zur Verbindung zwischen aufeinanderfolgenden Lagern.
Jeder Stab ist an einem Lager befestigt und tragt einen in einer gewissen Entfernung
unter dem unmittelbar darunter befindlichen Lager angeordneten Anschlag0 Bei einer
Störung werden die die oberste Walze anhebenden Arbeitszylinder betätigt. Die nächste
Walze wird ihrerseits durch das Anschlagen des Verbindungestabes angehoben, und
eo fort. Hierdurch werden die Walzen in Kaskade angehoben, die Erfahrung zeigt jedoch,
dass dieses Verfahren zu langsam ist, um die Zerstörung
der elastischen
Walzen zu vermeiden, da bis zur Beendigung des Anhebevorgange ein bedeutender Druck
weiter auf die unteren Walzen wirkt. Ferner ermöglicht dieses System nicht die Einstellung
des Arbeitsdrucks auf einen Wert, welcher unter dem durch das Gewicht der Walzen
bestimmten kleinsten Wert liegt.
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Die Erfindung bezweckt insbesondere, die gleichzeitige Einstellung
des Drucks an der Stelle einer jeden Walzen von einem kleinsten Wert aus zu gestatten,
welcher praktisch null ist0 Die Erfindung bezweckt ferner, bei einer Störung eine
praktisch sofortige Herabsetzung des Drucks an der Stellepaller Walzen zu ermöglichen.
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Die erfindungsgemässe Maschine zum Kalandern mit einer Reihe von
waagerechten, der Höhle nach gestaffelten Walzen, welche in an einem lotrechten
Gestell verschieblichen Lagern gelagert sind, wobei die Lager der obersten Walze
mit an dem Gestell befestigten doppeltwirkenden Hauptarbeitszylindern verbunden
sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Hebemotoren aufweist, welche so ausgebildet
sind, dass sie einen lotrechten auwärta gerichteten Schub auf die Lager einer jeden
Zwischenwalze ausüben.
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Hierdurch kann man den Druck an der Stelle einer jeden Walze beliebig
einstellen und bei einer Störung sofort alle Walzen entlasten.
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Gemäss einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die Hebemotoren
durch parallel mit einem Druck mittel gespeiste EntlastungsarbCitszylinder gebildet,
und die wirksame Oberfläche eines jeden Arbeitszylinders ist zu dem Gewicht der
entsprechenden Walze proportional, Die auf Jedes Zwischenlager ausgeübte Entlastungskraft
ist so unmittelbar zu dem Gewicht der von ihm getragenen Walze proportional, was
die gleichzeitige Aufhebung der Drücke an allen Walzen ermoglieht, Die Erfindung
ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemassen Kalanders.
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Fig. 2 ist eine entsprechende Vorderansicht.
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Pig0 3 ist eine langs der Linie III-III der Fig. 1 geschnittene Teilansicht
in grosserem Mapstab.
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Fig. 4 ist eine schematische Ansicht der Arbei t9 zylinderanordnug.
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Fig. 5 ist ein Querschnitt von zwei Entlastungsarbeitszylindern in
grösserem Maßstab.
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Fig. 6 ist ein Schema der hydraulischen Speisung der Arbeitszylinder.
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Figo 7 bis 9 sind eilachemata, welche den Verteiler der Fig. 6 in
drei verschiedenen Arbeitsstellungen zeigen.
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Der in Fig. 1 bis 3 dargestellte Kalander weist eine Reihe von waagerechten
Walzen 1 auf, deren Achsen in der gleichen lotrechten 3bene gestaffelt sind. Die
Walzen 1 bestehen abwechselnd aus Metall und einem eine Elastizität besitzenden
Werkstoff, z.B. wallezhaltiges Papier.
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;z de Walze 1 ist in zwei Lagern 2 gelagert, welche in in dem Gestell
4 der Maschine ausgearbeiteten lotrechten Gleitbahnen 3 gleiten. Die Lager 5 der
obersten Walze 6 sind mit an dem Gestell 4 befestigten Hauptarbeitszylindern 7 verbunden.
Die Gesamtheit der Walzen 1 ruht auf einer untersten Walze 9a, deren Lager 8 an
dem Gestell befestigt sind. Das auf einer Abwickelvorrichtung 11 gespeicherte- zu
kalandernde Band 9 läuft zwischen den aufeinanderfolgenden Walzen hindurch und wird
auf eine Spule 12 aufgewickelt. Die unterste Walze la wird durch einen nicht dargestellten
Motor in Umdrehung versetzt, wahrend die Walzen 1 und 6 durch Reibung angetrieben
werden.
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Die Lager 5 der obersten Walze und die Lager 2 der Zwischenwalzen
sind wie bei den bekannten Maschinen durch nicht dargestellte Anhebestabe verbunden.
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Erfindungsgemäss ist jedem Lager 2 einer Zwischenwalze 1 ein Entlastungsarbeitszylinder
13 zugeordnet.
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Jeder Arbeitszylinder 13 (Fig. 5) weist einen eigentlichen Zylinder
14 auf, in welchem ein Kolben 15 angeordnet ist.
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Dieser Kolben enthält einen Axialkanal 16 und einen radialen Zufuhrkanal
17, welcher den Kanal 16 mit einer zwischen dem Zylinder 14 und dem Kolben 15 ausgebildeten
Kammer 18 in Verbindung setzt. Dichtungen 19 stellen die Abdichtung zwischen dem
Zylinder 14 und dem Kolben 15 her. Gema"ss einem wesentlichen Kennzeichen der Erfindung
ist der effektive Arbeitsquer
schnitt 21 eines jeden Kolbens 15
zu dem Gewicht der ihm entsprechenden Walze proportional.
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Die Kolben 15 von zwei auSeinanderfolgenden Arbeitszylindern 13 sind
durch einen Gewindebolzen 22 verbunden, dessen beide Enden gegenlauSige Gewinde
aufweisen und in einen mit Innengewinde versehenen Abschnitt 23 des Axialkanals
16 eines jeden der beiden Kolben eingeschraubt sind.
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Der Bolzen 22 enthält einen Axialkanal 24, weicher die Kanäle 16 der
beiden Kolben verbindet.
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Die Arbeitszylinder 13 sind in einer in jedem Lager 2 ausgebildeten
Ausnehmung 25 angeordnet. Die obere Wand 26 dieser Ausnehmung besitzt eine oeffnung
27 fur den Durchtritt des Verbindungsbolzens 22.
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Der Werbindungsbolzen 22a (Fig. 4) des dem höchsten Zwischenlager
entsprechenden Arbeitszylinders ist in das Lager 5 der obersten Walze 6 eingeschraubt.
Dieses Lager 5 ist seinerseits fest mit dem Kolben 28 des doppeltwirkenden Hauptarbeitszylinders
7 verbunden. Alle Kolben 15 werden so von dem Kolben 28 des Hauptarbeitszylinders
7 getragen, dessen effektiver Arbeitsquerschnitt gleich der Summe aller effektiven
Arbeitequerschnitte der Entlastungsarbeitszylinder 13 ist.
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Der Axialkanal 16 des der untersten Zwischenwalze Ib entsprechenden
Kolbens 15a ist mit einer Beitung 29 zur Zufuhr von Drucköl verbunden. Das ol gelangt
durch die Kanäle 16 und 24 zu den Zutuhrkanalen 17 aller Kolben und zu allen Kammern
18, welche 8o parallel gespeist werden0 Die durch die Hauptarbeitszylinder 7 und
die Entlastungsarbei tezylinder 13 gespeiste Anordnung wird (Fig. 6) aus einem blbehälter
31 dadurch eine von einem Motor 33 angetriebene Pumpe 32 gespeist. Der Druck am
Ausgang der Pumpe 32 wird durch einen Druckbegrenzer 34 konstantgehalten.
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Das Drucköl wird aut die Stro"mungskreise zur Steuerung der Arbeitszylinder
durch einen Verteiler 35 mit drei Stellungen und einen Verteiler 36 mit zwei Stellungen
verteilt. Die Verteiler 35 und 36 an sich bekannter Bauart werden durch nicht dargestellte
Solenoide betätigt. Ferner ist eine Leitung b für den Bückfluss des in den Arbeitszylindern
enthaltenen dls zu dem Behalter 31 vorgesehen.
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Die 8trmauDgskreise zur Steuerung der Arbeitszylinder
sind
folgendermassen ausgebildet: Ein Steuerkreis x speist die obere Kammer 37 der Hauptarbeitszylinder
7 und enthält eine Leitung 41, welche die oberen Kammern 37 der beiden Hauptarbeitezylinder
parallel über Druckbegrenzer 42 speist. Rückschlagventile 43 sind parallel zu jedem
Druckbegrenzer 42 und gegensinnig zu diesem angeordnet, um denRu"ckfluss des dls
zu dem Behälter 31 zu ermöglichen, wenn der Strömungskreis x mit der Auslassleitung
b verbunden ist.
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Ein Steuerkreis y speist die untere Kammer 38 der Hauptarbeitszylinder
7. Er wird einfach durch eine Leitung 44 gebildet.
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Ein Steuerkreis z für die Entlastungsarbeitszylinder 13 enthält eine
Leitung 45, welche parallel die beiden Sätze von Entlastungsarbeitszylindern 13
über Druckbegrenzer 46 speist, welche durch Rückschlagventile 47 überbrückt sind.
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Ferner ist erfindungsgemass jeder Satz von Entlastungsarbeitszylindern
mit der die untere Kammer 38 der Hauptarbeitszylinder speisenden Leitung 44 über
ein RückBchlagventil 48 verbunden, welches eo angeordnet ist, dass es das Öl der
Entlastungsarbeitszylinder 13 zu den Hauptarbeitszylindern 7 durchlasste Ein Druokbegrenzer
49 ist parallel zu jedem Bückschlagventil 48 geschaltet und gestattet den Durchtritt
des 18 von der Leitung 44 zu den Entlastungsarbeitszylindern 13.
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Dru ckmesser 51 und 52 gestatten die Ablesung des Drucks in den Entlastungsarbeitszylindern
13 und in den oberen Kammern 37 der Hauptarbeitszylinder 7. Diese Druckmesser können
ausserdem eine in Druckkräften oder in Druckkraften Je L&ngeneinheit der Wälzen
geeichte Teilung aufweisen.
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Die Verteiler 35 und 36 und die Druckbegrenzer 42, 46 und 49 sind
an einem nicht dargeste-llten Steuerpult angebracht. Die Druckbegrenzer können von
Hand von diesem Pult aus eingestellt werden.
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Die obige Vorrichtung arbeitet folgend ermassen: Wenn sich die Verteiler
55 und 36 in der in
Fig. 6 dargestellten Ruhestellung befinden,
sind die Strömungskreise x und y mit der Abfuhrleitung b verbunden. Das bl der Kammern
37 und 38 der Hauptarbeitszylinder 7 kehrt daher zu dem Behälter 31 zurück. Das
in den Entlastungsarbeitszylindern 13 enthaltene Öl kehrt über die Rückschlagventile
48 und die Beitung 44 ebenfalls zu dem Behalter 31 zurück. Der Druck an jeder Walze
wird dann durch die Gewichte der über ihr liegenden Walzen bestimmt.
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Wenn ein stärkerer Arbeitsdruck gewünscht wird, bringt man die Verteiler
35 und 36 in die Stellung 'Druck" (Fig. 7). Der Strömungskreis x ist dann wie bei
den bekannten Maschinen mit dem Ausgangsanschluss a der Pumpe verbunden. Die oberen
Kammern 37 der Hauptarbeitszylinder werden mit einem Druck gespeist, welcher durch
Betätigung der Druckbegrezer 42 eingestellt werden kann. Der Strömungskreis y ist
mit der Abfuhrleitung b verbunden, so dass die unteren Kammern 38 der Hauptarbeitszylinder
7 und die Entlastungszrbeitszylinder 13 leer sind. Die Hauptarbeitszylinder 7 üben
dann auf die Lager 5 der obersten Walze eine zu dem Gewicht der Walzen hinsutretende
regelbare Kraft aus.
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Wenn man dagegen den Arbeitsdruck verringern will, bringt man die
Verteiler in die Stellweg "Entlastung" (Fig. 9). Der Strömungskreis x ist dann mit
dem Äb£Üir'-anschluss b verbunden, so dass das bl der oberen Kammern 37 der Hauptarbeitszylinder
7 zu dem Behalter 31 zurückkehrt.
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Der Strömungskreis z ist ferner mit dem Ausgangsanschluss a der Pumpe
verbunden. Die Entlastungsarbeitszylinder 13 werden dann mit einem durch die Einstellung
der Drucktegrenzer 46 bestimmten Drucks gespeist. Die unteren Kammern 38 der Hauptarbeitszylinder
7 werden über die Ru"ckschlagventile 48 mit dem gleichen Druck gespeist.
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Unter diesen Bedingungen sind die Lager 5 der obersten Walze 6 (Fig.
4) einer vox den Hauptzylindern 7 ausgeübt 1 aufwärts gerichteten Kraft und einer
von der Reaktion der Kolban 15 a r Entlastungsarbeitszylinder herrührenden abwärts
gerichtein Kraft ausgesetzt. Infolge der obigen Beziehunden zwischen den effektiven
Arbeitsquerschnitten der Arbeitszylinder halten sich diese beiden Kräfte das Gleichgewicht,
so dass die Lager 5 sowie die Kolben 15 unbeweglich
bleiben.
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Die Zylinder 14 der Entlastungsarbeitszylinder werden dann nach oben
gedruckt und legen sich gegen die Wand 26 der Lager 2.
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Jedes Lager empfangt so einen aufwärtsgerichteten Schub, welcher
zu dem Gewicht der von ihm getragenen Walze proportional ist. Der Wert des Drucks
und somit des Schubes kann mittels der Druckbegrenzer 46 eingestellt werden. Der
Wert dieses Drucks wird durch die Druckmesser 51 angezeigt.
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Die Vorgange verlaufen so, als ob das Gewicht aller Zwischen walzen
1 gleichzeitig in dem gleichen Mape verringert würde.
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Bei einer Störung der Abwicklung z.B.
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infolge einer Verdickung oder einer Falte in dem Band 9 oder auch
infolge eines Bruchs desselben werden die Verteiler 35 und 36 in die Stellung "Anheben"
(Fig. 8) gebracht. In dieser Stellung ist der Stromungskreis x noch mit dem Behalter
31 verbunden. Der Ausgang a der Pumpe 32 ist mit dem Stromungskreis x verbunden,
so dass die unteren Klammern 38 der Hauptarbeitszylinder 7 mit öl unter dem höchsten
durch den Druckbegrenzer 34 definierten Druck gespeist werden. Gleichzeitig werden
die Entlastungsarbeitszylinder 13 über die Druckbegrenzer 49 gespeist. Diese letzteren
sind so eingestellt, dass der Druck in den Arbeitszylindern 13 einem etwa 80 % oder
90 % des Gewichts einer jeden Walze gleichwertigen Schub entspricht. Der Druck an
der Stelle aller Zwischenwalzen wird so augenblicklich und gleichzeitig herabgesetzt,
was die Zerstörung der Oberflache der elastischen Walzen vermeidet. Das vollständige
Anheben der Walzen zum Herausziehen des Bandes erfolgt hierauf in Kaskade in der
üblichen Weise mittels der Anhebestäbeo Die Vorteile der erfindungsgemassen Vorrichtung
gehen bereits aus der obigen Beschreibung hervor.
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Der Arbeitsdruck an der Stelle einer jeden Walze kann stetig von
einem sehr geringen Kleinstwert aus eingestellt werden, was die Benutzung der Maschine
zur Behandlung von ein leichtes Kalander erfordernden Erzeugnissen gestattet.
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Bei einer 8törwng in der Abwicklung des Bandes kann der Druck an
der Stelle aller Walzen augenblicklich herabgesetzt werden, was die Zerstorung der
elastischen Walzen vermeidet.
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Das Einziehen des Bandes zwischen die aufeinanderfolgenden Walzen
ist erheblich leichter als bei den bekannten Maschinen, und die Unregelmassigkeiten
des Endes des Bandes können keine Zerstörung der elastischen Walzen bewirken.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die obige Ausfuhrungsform beschrieben,
welche in verschiedenster Weise abgewandelt werden kann. So kann das Anheben der
Walzen bei einer Störung automatisch durch einen z.B. eine Photozelle enthaltenden
Detektor gesteuert werden, welcher die Unregelmassigkeiten des Bandes feststellt.
Ferner können die Druckbegrenzer 49 so eingestellt und die Querschnitte der Arbeitszylinder
so vorgesehen werden, dass in der Stellung Anheben" der aufwärtagerichtete von den
Entlastungsarbeitszylindern ausgeübte Schub grösser als das Gewicht der Walzen ist.
Alle an dem Eolben des Hauptarbeitszylinders 7 aufgehangten Entlastungsarbeitszylinder
13 ziehen dann die Walzen 1 nach oben, so dass für das vollständige Anheben der
Walzen keine Anhebestäbe mehr erforderlich sind.