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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Kalander für bahnförmige Materialien, wie Papier,
mit einem Ständer
und einem Walzenstapel, der eine Unterwalze, eine Oberwalze und
mindestens eine dazwischen angeordnete Mittelwalze aufweist, wobei die
Unterwalze zwecks Walzentrennung in der Stapelebene absenkbar ist.
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Ein
solcher Kalander ist aus
DE
30 04 913 C2 bekannt. Die Walzen sind in einem vertikalen
Stapel angeordnet. Ober- und Unterwalze sind Biegeeinstellwalzen
mit Mantelhub. Die Unterwalze ist auf einem hydraulischen Zylinder
abgestützt,
der zusammen mit dem Mantelhub der Unterwalze einen ausreichend
großen
Absenkweg zum Trennen der Walzen voneinander ergibt. Bei dieser
Absenkbewegung kommen die Anschläge
der einzelnen Walzen nacheinander auf Stellmuttern von Hängespindeln
zur Auflage, was bedeutet, daß die
einzelnen Walzennips nacheinander und nach Durchlaufen eines entsprechend
großen
Weges voneinander getrennt sind.
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Aus
DE 41 33 768 A1 ist
es bekannt, zwei 3-Walzen-Kalander
hintereinander anzuordnen und die Mittelwalze im ersten Kalander
nach oben und im zweiten Kalander nach unten quer zur Stapelrichtung zu
verlagern, um auf diese Weise bei einem on-line-Kalander die Bahn
etwa geradlinig einführen zu
können
und dann mit den Mittelwalzen in der Arbeitsstellung zu verlagern.
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Aus
DE 27 52 034 A1 ist
es bekannt, die Walzen eines Kalanders nicht in einem Stapel, sondern zickzackförmig versetzt
zueinander anzuordnen. Dies ermöglicht
es, durch seitliches Herausfahren der Walzen so große Trennspalte
zu bilden, daß die Bahn
geradlinig eingezogen werden kann. Es entfällt aber die gemeinsame Belastung
aller im Stapel befindlichen Walzen. Vielmehr muß jede Walze einzeln belastet
werden, um die gewünschte
Streckenlast aufzubringen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalander der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Trennung der Walzen besonders rasch
erfolgen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Stapelebene zur Horizontalen geneigt ist und daß mindestens eine Mittelwalze zwecks
Walzentrennung relativ zur Nachbarwalze in einer etwa senkrecht
zur Stapelebene verlaufenden Querrichtung schräg nach unten verlagerbar ist.
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Bei
dieser Konstruktion kann die Querbewegung der genannten Mittelwalze(n)
unmittelbar nach der Druckabsenkung im Walzenstapel beginnen. Das Öffnen der
einzelnen Spalte geschieht daher weitgehend gleichzeitig. Schon
wenn nur ein Teil der Walzennips durch die Querbewegung geöffnet wird,
ergibt sich eine erhebliche Verkürzung
des Trennzeit.
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Durch
die Schrägneigung
der Stapelebene ist sowohl die abzusenkende Unterwalze als auch
die mindestens eine quer verlagerbare Mittelwalze durch eine Kraftkomponente
in der gewünschten
Bewegungsrichtung belastet, so daß das Öffnen der Nips noch rascher
vonstatten geht.
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Günstig ist
es, daß die
unterste Mittelwalze quer verlagerbar ist. In Verbindung mit der
Absenkung der Unterwalze kann die Mittelwalze ihre Querbewegung
rascher ausführen.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß die Absenkbewegung der Unterwalze
sehr gering gehalten werden kann, wodurch sich die Baugröße erheblich vermindern
läßt. Dies
wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Unterwalze durch eine
Biegeeinstellwalze mit Mantelhub gebildet und der Absenkweg auf den
Mantelhub beschränkt
ist. Das bedeutet, daß auf die
unteren Hubzylinder völlig
verzichtet werden kann. Gerade sie forderten ja hohe Drücke und
große Abmessungen.
Demgegenüber
brauchen nunmehr nur die längs
der Biegeeinstellwalze angeordneten Stützelemente mit Druck beaufschlagt
zu werden, wofür
wesentlich geringere Drücke
ausreichen. Auch die für
eine rasche Absenkbewegung erforderlichen großen Querschnitte der Rohrleitungen
können
entfallen.
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Insgesamt
ist es empfehlenswert, daß die mindestens
eine quer verlagerbare Mittelwalze durch Hydrozylinder verlagerbar
ist. Mit solchen Hydrozylindern, die hinsichtlich Größe und Druckbelastung keine
hohen Ansprüche
stellen, kann die Querbewegung auf einfache Weise gesteuert werden.
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Konstruktiv
ist es von Vorteil, daß die
Lager der mindestens einen quer verlagerbaren Mittelwalze von Hebeln
getragen sind, die um Schwenkachsen am Ständer schwenkbar sind und daß die Lager
relativ zu den Hebeln oder die Hebel relativ zu den Schwenkachsen
oder die Schwenkachsen relativ zum Ständer durch die Hydrozylinder
verstellbar sind. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, dies zu verwirklichen,
beispielsweise mit Hilfe eines Schlittens und einer Schlittenführung.
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Eine
andere einfache Lösung
sieht vor, daß die
Lager mittels eines Schwenkgelenks an den Hebeln geführt sind.
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Zweckmäßigerweise
ist mindestens eine quer verlagerbare Mittelwalze eine harte Walze.
Die weichen Walzen, die im Betrieb des öfteren gewechselt werden müssen, bleiben
dann von der freien Seite des Stapels her leicht zugänglich.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die Oberwalze durch eine
Biegeeinstellwalze mit Mantelhub und ständerfestem Träger gebildet
ist. Bei gegebener Walzenzahl im Stapel ergibt sich hierbei die
geringste Bauhöhe.
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Empfehlenswert
ist es, daß die
oberste Mittelwalze ständerfest
gelagert ist. Die Oberwalze kann dann durch Anheben gleichzeitig
mit dem Absenken oder Querbewegen der übrigen Walzen von der darunter
befindlichen Walze getrennt werden.
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Von
besonderem Interesse ist es hierbei, daß mindestens eine Mittelwalze
von Hebeln getragen ist, die um Schwenkachsen am Ständer schwenkbar
sind und daß den Hebeln
Anschläge
zugeordnet sind, die die Absenkbewegung der Mittelwalze stoppen.
Die Öffnungsweite
des Nips bestimmt sich daher durch die Schwenkwege der Hebel und – bei den
querverlagerbaren Mittelwalzen – durch
die Querverlagerung.
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Empfehlenswert
ist es auch, daß die
unterste Mittelwalze quer verlagerbar ist und daß die Unterwalze ebenfalls
quer verlagerbar ist, um einen einzigen Arbeitsnip bei im übrigen geöffneten
Walzennips zu bilden. Man kann daher ein und denselben Kalander
zum Satinieren (unter Verwendung aller Walzennips) und zum Mattieren
(unter Verwendung nur des untersten Spalts) betreiben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher beschrieben.
Hierin zeigen:
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1 einen
Kalander gemäß der Erfindung mit
geschlossenen Walzennips,
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2 den
Kalander der 1 mit geöffneten Walzennips,
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3 den
Kalander der 1 in der Betriebsstellung mit
nur einem Arbeitsspalt,
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4 eine
Ausführungsform
eines Hebels mit angelenktem Walzenlager und
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5 die
Anordnung der 4 in abgesenktem Zustand.
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Der
in 1 veranschaulichte Kalander weist einen Ständer 1 auf,
der auf einem Boden 2 und einem erhöhten Podest 3 abgestützt ist.
Ein Walzenstapel 4 besitzt acht Walzen 5 bis 12,
deren Mittellinien in einer Stapelebene 13 liegen, die
in einem Winkel von etwa 45° zur
Horizontalen verläuft.
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Die
Oberwalze 5 ist eine Biegeeinstellwalze mit einem drehfest
am Ständer 1 gehaltenen
Träger 14,
auf dem sich ein Walzenmantel mit begrenztem Hub über hydraulische
Stützelemente
abstützt.
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Die
oberste Mittelwalze 6 ist eine harte Walze. Ihr Lager 15 ist
fest am Ständer 1 montiert.
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Die
folgende Mittelwalzen 7 und 8 sind weiche Walzen
und mit ihren Lagern 16 und 17 an Hebeln 18 bzw. 19 befestigt,
die um Schwenkachsen 20 bzw. 21 am Ständer 1 schwenken
können.
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Die
Mittelwalze 9 ist eine harte Walze, deren Lager 22 von
einem Hebel 23 getragen ist, der um eine Schwenkachse 24 schwenkbar
ist.
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Die
Mittelwalze 10 ist eine weiche Walze, deren Lager 25 von
Hebeln 26 getragen sind, die um Schwenkachsen 27 schwenkbar
sind.
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Die
unterste Mittelwalze 11 ist eine harte Walze, deren Lager 28 von
Hebeln 29 getragen sind, die um eine Schwenkachse 30 schwenkbar
sind.
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Die
Unterwalze
12 ist wiederum eine Biegeeinstellwalze mit
einem Mantel mit begrenztem Hub. Der Mantel ist über hydraulische Stützelemente
auf einem drehfest gehaltenen Träger
31 abgestützt. Der Aufbau
solcher Biegeeinstellwalzen ergibt sich aus
DE 30 04 913 C2 .
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Die
Mittelwalzen 7, 9 und 11 können quer
zur Stapelebene 13 herausbewegt werden. Zu diesem Zweck
sind die Hebel 18, 23 und 29 jeweils
mit Hilfe eines Hydromotors 32, 33 bzw. 34 relativ
zur Schwenkachse 20, 24 bzw. 30 auf nicht
veranschaulichten Führungen
verstellbar. Auch die Unterwalze 12 ist quer zur Stapelebene 13 verstellbar,
zu welchem Zweck ein Hydromotor 49 zwischen Träger 31 und
Ständer 1 vorgesehen
ist.
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Zahlreiche
Einzelheiten, wie Leitwalzen, Antriebe u.dgl. sind der besseren Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt.
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In
der Betriebsstellung der 1 wird der oberste Nip durch
die am Mantel der Oberwalze 5 angreifenden Stützelemente
belastet. Alle übrigen
Nips werden durch die am Mantel der Unterwalze 12 angreifenden
Stützelemente
belastet.
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Wenn
es nun notwendig wird, eine rasche Walzentrennung vorzunehmen, wird
Druckflüssigkeit aus
den Druckkammern der Stützelemente
der Unterwalze 12 abgelassen, so daß der Walzenmantel nach unten
sinkt, wie dies der Pfeil A in 2 zeigt. Gleichzeitig
werden die Mittelwalzen 7, 9 und 11 quer zur
Stapelebene 13 schräg
nach unten bewegt, wie dies die Pfeile B, C und D andeuten. Die
bei der Querbewegung zu erreichende Endlage der Mittelwalze 11 und
in ähnlicher
Weise der Mittelwalze 9 ist durch einen Anschlag 35 vorgegeben.
Außerdem wird
der Mantel der Oberwalze 5 durch entsprechende Stützelemente
in Richtung der Stapelebene 13 nach oben angehoben, wie
dies der Pfeil E zeigt. Die Bewegung der Walzen sowohl in Richtung
der Stapelebene 13 als auch quer dazu wird durch das jeweilige
Walzengewicht, von dem jeweils eine Komponente in Richtung der Stapelebene 13 und
in Richtung quer dazu wirksam ist, unterstützt.
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Anschläge 36 bis 40 sind
den einzelnen Hebeln der Mittelwalzen zugeordnet und bestimmen deren
Endlage. So wird der unterste Nip 41 von dem Hub des Mantels
der Unterwalze 12, dem Anschlag 40 und dem Weg
in Richtung des Pfeiles D bestimmt. Die Größe des Nips 42 hängt von
den Anschlägen 39 und 40 sowie
dem Weg in Richtung des Pfeiles D ab. Die Größe des Nips 43 ergibt
sich aus der Lage der Anschläge 38 und 39 sowie
aus der Größe des Weges
in Richtung des Pfeiles C. Der Nip 44 ergibt sich durch
die Lage der Anschläge 37 und 38 sowie
dem letztgenannten Weg. Der Nip 45 ist durch die Anschläge 36 und 37 sowie
dem Weg in Richtung des Pfeiles B bestimmt. Der Nip 46 ergibt
sich aus der Lage des Anschlags 36 mit Bezug auf die fest
gelagerte Mittelwalze 6. Und der Nip 47 ergibt
sich durch den Hub in Richtung des Pfeiles E, den der Mantel der
Oberwalze 5 vollführt.
Alle Öffnungsbewegungen können weitgehend
gleichzeitig erfolgen. Zur Verstellung der Hydrozylinder 32 bis 34 sowie
der Mäntel der
Ober- und Unterwalze sind verhältnismäßig geringe
Druckflüssigkeitsmengen
und ein verhältnismäßig geringer
Druck erforderlich. Man kann daher sämtliche Anschlüsse mit
hydraulischen Norm-Rohren und Verbindungen ausführen und benötigt keine teueren
und sehr groß dimensionierten
Hydraulikkomponenten.
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Zum
Wiederherstellen des geschlossenen Stapels 4 brauchen lediglich
die Wege entsprechend den Pfeilen A bis E rückgängig gemacht zu werden, um
den Walzenstapel erneut in Betrieb zu nehmen können.
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3 unterscheidet
sich von 2 lediglich dadurch, daß der Träger 31 der
Unterwalze 12 mit Hilfe des Hydrozylinders 38 um
den Weg entsprechend dem Pfeil F etwa senkrecht zur Stapelebene 13 verlagert
wird. Nunmehr ist der Nip 41 geschlossen, bildet also einen
Arbeitsnip, während
alle übrigen
Nips 42 bis 47 geöffnet sind. Man kann daher statt
der Satinierung eine Mattbehandlung durchführen.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 4 und 5 erfolgt
die Querbewegung durch eine Relativverstellung zwischen den Lagern
der Mittelwalzen und den zugehörigen
Hebeln. Daher werden für entsprechende
Teile um 100 erhöhte
Bezugszeichen verwendet.
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Der
das Lager 122 tragende Lagerblock ist über ein Schwenklager 148 am
Hebel 123 geführt.
In 4 ist die gestreckte Lage für den Normalbetrieb dargestellt,
in 5 die geknickte Lage für den Walzentrennbetrieb, bei
dem die Lagerachse einen geringeren Abstand von der Schwenkachse 124 hat
als im gestreckten Zustand. Auch bei dieser Lösung wirkt das Gewicht der
Walze in dem Sinne, daß eine
rasche Absenkung erfolgt. Wiederum sorgen Anschläge 138 dafür, daß sich eine
definierte Endlage ergibt.
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Von
der dargestellten Ausführungsform
kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die oberste Mittelwalze 6 wie
die anderen Mittelwalzen an einem Hebel gelagert sein, wenn bei
einer der Endwalzen 5 oder 12 der Walzenmantel
bis zu einem Anschlag gefahren und mit Hilfe des Mantels der anderen
Endwalze die Nipbelastung eingestellt wird. Die harten Walzen 6, 9 und 11 sind vorzugsweise
beheizt. Nicht nur die Mittelwalzen 7, 8 und 10 können einen
elastischen Bezug tragen, sondern auch die Ober- und Unterwalze 5 und 12.
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Es
besteht auch die Möglichkeit,
lediglich im unteren Stapelteil befindliche Walzen quer zu verlagern
und weiter oben befindliche Mittelwalzen in üblicher Weise absenken zu lassen.
Eine weitere Möglichkeit
der Querverstellung besteht auch darin, die Schwenkachse der Hebel
relativ zum Ständer
zu verlagern.