DE2320363B2 - Kalander - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander mit einem 'alzenstapel mit einer Reihe von waagrechten >ereinander angeordneten, mit ihren Lagern an einem trechten Gestell vertikal verschiebbaren Walzen, obei der Walzendruck mittels einer am unteren Ende ;s Walzenstapeb befindlichen, durch eine, vorzugswei- : hydraulische, Hebevorrichtung verstellbaren Anreßwalze und einer am oberen Ende des Walzenstapels jfindlichen Gegendruckwalze unter Verschiebung der Achsen der dazwischenliegeaden Walzen festlegbar ist, die oberste Walze in ihrer Stellung festgehalten ist, und den einzelnen Walzen außer der obersten Walze Anschläge zugeordnet sind, welche ihre Absenkbewegung begrenzen.

Bei Kalandern mit mehreren übereinander befindlichen Walzen besteht die Anforderung, daß der Kalander möglichst rasch geöffnet werden muß, d.h. seine Walzen müssen derart voneinander entfernt ίο werden können, daß zwischen jeder ein Spalt besteht Zu diesem Zweck wird bei einem Kalander der vorliegenden Art, der z.B. aus der US-PS 33 69483 bekannt ist, die unterste Walze gesenkt, wobei die darüber befindliche» Walzen, mit der Ausnahme der obersten, welche in ihrer Stellung verbleibt, gegen Anschläge stoßen. Dabei besteht der Nachteil, daß sich die Walzen anfänglich gemeinsam wie ein Block nach unten bewegen, wobei jeweils die obersten Walzen nacheinander gegen ihre Anschläge stoßen. Die Bildung des Spaltes zwischen den Walzen beginnt daher oben und setzt sich nach unten so lange fort bis die zweitunterste Walze gegen ihren Anschlag gestoßen ist.

Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß es einer

bedeutenden Zeit erfordert bis der letzte Spalt gebildet ist und der Kalander somit offen ist Um diese Zeiten möglichst kurz zu halten, werden die Walzen frei, möglichst ungebremst nach unten fallengelassen, was die Entstehung großer Stoßkräfte beim Auftreffen auf die Anschläge zur Folge hat Das führt dazu, daß diese Stöße für die Dimensionierung der sonst praktisch unbelasteten Lager an den Lagerzapfen der Kalanderwalzen maßgeblich sind und große Lager mit entsprechenden Lagergehäusen benötigt werden. Diese Lager zusammen mit den Zapfen wirken sich jedoch wieder nachteilig beim Bei eb des Kalanders aus, da sie durch ihr Gewicht die Enden der Walzen deformieren und die Entstehung hoher Kantenpressungen zur Folge haben.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Kalanders der erwähnten Art zum Ziel, bei welchem eine rasche Spaltbildung erzielt wird, wobei nur noch kleinere Stöße beim Auffangen der Walzen in ihrer offenen Stellung auftreten. Gleichzeitig soll die Kantenpressung an den Walzenenden wesentlich vermindert, unter Umständen vollständig aufgehoben werden können.

Der erfindungsgemäße Kalander, durch welchen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet daß den zwischen der Gegendruckwalze und der Anpreßwalze befindlichen Walzen einzeln einstellbare hydraulische Bremselemente zugeordnet sind, die eine

so Einstellung der Fallgeschwindigkeit der Walzen derart

gestatten, daß sich beim öffnen des Kalanders die weiter unten befindlichen Walzen rascher bewegen als die über ihnen befindlichen.

Durch die einstellbaren Bremselemente wird auf diese

Weise erzielt, daß wegen der verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten die öffnung aller Spalte zwischen den Walzen gleichzeitig beginnen kann. Außerdem haben die Bremselemente eine Verminderung der Aufprallgeschwindigkeit der Walzen gegen ihre Anschläge zur Folge, so daß die Lager und die Lagerzapfen der einzelnen Walzen kleiner als bisher ausgebildet werden können. Dadurch werden die vorkragenden Lasten vermindert welche eine Ursache der Kantenpressung an den Walzenenden sind.

Vorzugsweise kann das Bremselement einen hydraulischen Zylinder mit einem darin dichtend geführten Kolben enthalten, der sich gegen einen Lagerteil einer Walze abstützt, wobei der Zylinder mit einer Leitung

. yerseheaistin der sich eine einstellbare Drosselvorrichtung befindet Auf diese Weise wird ein zuverlässiges Bremselement erhalten, das gleicfcsiäßig wirkt, seine Eigenschaften, z.B. im Vergleich mit Reibbremsen, wenig verändert und außerdem mit der erforderlichen Feinheit genau einstellbar ist

Dabei können die Leitungen der Bremszylinder an eine hydraulische Speisevorrichtung angeschlossen sein, die einen, konstanten einstellbaren Etaruck aufweist Dadurch kann im Zylinder ein Oberdruck gebildet werden, v/elcher eine nach oben gerichtete Kraft zur Folge hat, die auf den Kolben einwirkt und dem Gewicht der Lagerung und des Lagerzapfens am betreffenden Walzenende entgegenwirkt

Dabei kann vorzugsweise der Druck so gewählt werden, daß die auf den Kolben wirkende hydraulische Kraft das Gewicht dei Lagerung und des Lagerzapfens der betreffenden Walze gerade aufhebt Durch diese Maßnahme wird die Ursache der sonst auftretenden Kantenpressung beseitigt

Die Speisevorrichtung kann vorzugsweise eine Pumpe und ein in der Förderleitung der Pumpe geschaltetes Überströmventil enthalten. Dadurch wird auf einfache Weise eine Begrenzung des in den einzelnen Zylindern wirkenden Druckes erreicht, wobei gleichzeitig im Falle einer öffnung des Kalanders das hydraulische Druckmittel durch das Überstrom.ventil aus den einzelnen Zylindern der Bremselemente abgeleitet werden kann. Dadurch ergibt sich eine besonders, einfache Schaltung der hydraulischen Anlage.

Konstniktiv kann das Bremselement in einem verstellbaren Anschlagteil zur Bestimmung der Endlage der Walze bei offenem Kalander ausgebildet sein, welcher als Gewindezapfen ausgebildet ist Durch diese Maßnahme wird eine zusätzliche Einstellbarkeit des Bremselementes überflüssig, da dieses gleichzeitig mit einer Verstellung des Anschlagteiles verstellt wird. Das führt zu einer bedeutenden Vereinfachung des Kalanders.

Zusätzlich ist es dabei möglirh, die hydraulischen ^₀ Bremselemente mit einem hydraulisch wirkenden Stoßdämpfer auszustatten, die einen im hydraulischen Zylinder vorgesehenen abgeschlossenen Raum enthalten, in welchem ein Vorsprung des Kolbens eintaucht Auf diese Weise werden weiter die Stoßkräfte beim ^₅ Auftreffen der Walze gegen den Anschlag vermindert Diese zusätzliche Abbremsung wird dadurch ermöglicht, daß die einzelnen Walzen bereits durch die Wirkung der Bremselemente voneinander entfernt sind und daß die zusätzliche Bremsung daher praktisch· keinen Einfluß auf die Öffnungszeit des Kalanders hat

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeugt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht mit Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Kalanders,

F i g. 2 ein Schema mit der Darstellung der Spalte zwischen den einzelnen Walzen bei offenem Kalander,

F i g. 3 einen Schnitt einer Lagerung des Walzenendes einer der Walzen mit ein?m hydraulischen Bremselement,

F i g. 4 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie IV-IV in der Fig. 3,

F i g. 5 ein hydraulisches Schaltschema der Bremselemente und

F i g. 6 ein Zeit-Wegdiagramm zur Erläuterung des Öffnungsvorganges des Kalanders.

Der in der F i g. 1 dargestellte Kalander enthält einen

Ständer 1, der z. B. rahmenariig ausgebildet sein kann und zwei vertikale Seitenteile 1' enthält Jeder Seitenteil ist mit einer Führung 2 versehen, an der Lagergehäuse 3, 4,5,6 von Walzen 7,8,9,10 befestigt sind. Die Gehäuse 3 bis 6 sind entlang der Führung 2 verstellbar. Die Gehäuse selbst sind mit Führungen 11 versehen, in welchen Lagerblöcke 12 der einzelnen Walzen geführt sind. Die Lagerblöcke 12 enthalten Lager 13, in welchen Zapfen 14 der einzelnen Walzen drehbar gelagert sind. Die Bewegung der Lagerblöcke !2 nach unten ist durch Anschlagschrauben 15 begrenzt Die Anschlagschrauben 15 werden so eingestellt, daß sich bei offenem kalander die erforderlichen Spalte zwischen den einzelnen Walzen, wie sie anhand der F i g. 2 erläutert werden, ergeben. Die oberste Walze 7 ist mit einer Anschlagschraube 15' versehen, welche, wie aus der Fig. 1 hervorgeht, den Lagerblock 12 in seine oberste Stellung drückt Die oberste Walze 7 wird nämlich bei einem Öffnungsvorgang nicht nach unten bewegt. Wie aus dem weiteren hervorgeht bedarf sie daher auch keines Bremselementes.

Die unterste Walze 16 ist z. B. nach der US-PS 38 02 044 ausgebildet und enthält einen feststehenden Träger 17, der auf Stützen 18 abgestützt ist Die Stützen 18 sind am Ständer 1 befestigt Um den Träger 17 ist ein Walzenmantel 20 drehbar, welcher auf hydrostatischen Stützelementen 21 gelagert ist Die hydrostatischen Stützelemente 21 sind kolbenartige Teile, welche in Zylinderbohrungen 22 geführt sind. In die Zylinderräume der Zylinderbohrungen wird durch eine Leitung 23 ein hydraulisches Druckmittel aus einer Pumpe 24 zugeführt. Die Pumpe 24 fördert das hydraulische Medium aus einem Behälter 25, in welchen das an Leckstellen austretende Medium wieder durch eine nicht dargestellte Rückführleitung zurückgeführt wird. In der Leitung 23 ist ein Umschaltorgan angeordnet, das in der Zeichnung schematisch als ein Dreiwegventil 26 dargestellt ist Das Dreiwegventil 26 gestattet ein Abschalten der Pumpe 24 von den Zylinderräumen 22 und ihre Verbindung mit dem Behälter 25. In einem solchen Fall sinken die hydraulischen Stützelemente 21 in ihre tiefste Stellung, wodurch der Kalander geöffnet wird.

In der Regel ist der Walzenmantel 20 auf einer ganzen Reihe von Stützelementen 21 abgestützt Es kann jedoch auch ein einziges leistenförmiges Stützelement verwendet werden, das entlang eines wesentlichen Teiles der axialen Länge des Mantels 20 verläuft. Schließlich können in nicht dargestellter Weise die Stützelemente 21 so ausgebildet sein, daß sich zwischen ihrer oberen Stützfläche und dem Mantel 20 ein Schmierfilm bildet.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, bestehen bei offenem Kalander zwischen den Walzen 7,8,9,10, 16 Spalte 5, die aus Gründen der Einfachheit als gleich angenommen werden, jedoch auch ungleich sein können. Die Spalte 5 werden durch Einstellung der einzelnen Anschlagschrauben 15 bestimmt. So muß die Anschlagschraube 15 der Walze 10 so eingestellt werden, daß sie ein Absinken der Walze um den Weg 35(Fig. 1) gestattet. Der Walzenmantel 20 der untersten Walze 16 muß im vorliegenden Fall um den Wert von 45 gesenkt werden. Es versteht sich, daß diese Werte nur als Beispiel dienen und für einen Kalander mit 5 Walzen und gleichen Spalten S bei offenem Kalander gelten.

In der F i g. 3 ist ein Lagergehäuse der beweglichen Walzen, als Beispiel das Gehäuse 4 im Schnitt dargestellt. Wie aus der Figur hervorgeht, enthält die

Anschlagschraube 15 eine axiale Bohrung, welche einen hydraulischen Bremszylinder 30 bildet. Im Bremszylinder 30 ist ein Kolben 31 dichtend geführt, welcher sich von unten gegen den Lagerblock 12 abstützt. Der Bremszylinder 30 ist durch eine Bohrung 32 mit einer hydraulischen Leitung 33 verbunden.

Am unteren Ende des Bremszylinders 30 ist eine Ausnehmung 34 ausgebildet, in welche mit Spiel ein Zapfen 35 des Kolbens 31 eingreifen kann. Wie aus der F i g. 3 hervorgeht, ist der Zapfen 35 leicht konisch, so daß sich beim Eintauchen in die im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 34 der Spalt zwischen der Ausnehmung und dem Zapfen 35 zunehmend vermindert.

Die F i g. 4, welche einen Schnitt IV-IV in der Fi g. 3 darstellt, zeigt das Ende der Walze 8 mit dem Lagerzapfen 14, dem Lager 13 und dem Lagerblock 12. Gleichzeitig ist auch in der Fig.4 die Führung 11 im Lagerbock 4 sichtbar.

Die Fig.5 zeigt die hydraulische Schaltung der Bremselemente, welche durch die Bremszylinder 30 und die Kolben 31 gebildet werden. Nach der F i g. 5 sind die Leitungen 33 der Bremselemente an eine gemeinsame Speiseleitung 34 angeschlossen, welche von einer hydraulischen Speisevorrichtung 35 führt. Die Speisevorrichtung enthält eine Pumpe 36, welche ein hydraulisches Medium, z. B. öl, aus einem Behälter 37 fördert. In der Speiseleitung 34 ist ein Überströmventil 38 geschaltet, welches einen gewählten Druck in der Speiseleitung 34 einhält und eine Überströmung des überschüssigen geförderten Mediums durch eine Überströmleitung 40 gestattet.

Außerdem sind jeweils in den Leitungen 33 zweier Bremselemente einer Walze einstellbare Drosselvorrichtungen 41 geschaltet.

Im normalen Betrieb des Kalanders hält die Speisevorrichtung 35 in den Bremszylindern 30 einen Druck aufrecht, welcher durch das Überströmventil 38 bestimmt wird. Dadurch wird einerseits gewährleistet, daß die Bremszylinder 30 und das ganze System mit öl gefüllt sind. Andererseits kann der Druck so gewählt werden, daß die auf den Kolben 31 wirkende Kraft das Gewicht des Lagerblockes IZ des Lagers 13 und des Lagerzapfens 14 aufhebt, das die Ursache einer Kantenpressung am betreffenden Ende der Walze 8 ist

Wenn z. B. bei einer Betriebsstörung der Kalander schkujartig geöffnet werden soll, wird in der Fig. 1 lffilligfip^^ des Dreiwegventiles 26 der Walzentrasch gesenkt Die Walzen 8,9,10, _. dem Mantel 20 abgestützt waren, Titihrem Gewicht auf die Kolben 31 der

Bremselemente. Die Ausströmung des Öles aus der Bremszylindern 30 wird jedoch durch die Drosselvorrichtungen 41 gebremst. Da das Überströmventil 38 aul einen verhältnismäßig niedrigen Druck eingestellt ist welcher nun überschritten wird, strömt das aus der Leitungen 33 durch die Drosselvorrichtungen 41 abströmende öl durch die Überströmleitung 40 ab.

Die Drosselvorrichtungen 41 der Walzen 8,9,10 sine dabei so eingestellt, daß sich die weiter unter befindlichen Walzen rascher bewegen als die über innen befindlichen.

Diese Verhältnisse sind im Diagramm in der F i g. t dargestellt. Die einzelnen Linien, welche schematiscr die Fallbewegung der einzelnen Walzen zeigen, sind mil den Bezugszeichen der betreffenden Walzen versehen.

So bleibt die Walze 7 in ihrer obersten Stellung stehen. Die Walze 8 sinkt langsam, so daß sie inZeitpunkt Turn den Weg Sgefallen ist. Die Walzen 9 und 10 bewegen sich schneller, so daß sie im gleichen Zeitraum die Wege 2S bzw. 35 zurücklegen. Am schnellsten fällt der Mantel 20 der untersten Walze 16, welcher im gleichen Zeitraum den Weg 4S zurücklegen muß.

Wie aus der F i g. 6 ersichtlich, beginnt die gegenseitige Entfernung der Walzen voneinander bereits im Augenblick des öffnens des Kalanders. So sind zu einem früheren Zeitpunkt T bereits Abstände zwischen allen Walzen vorhanden.

Da die öffnung aller Walzen sofort beginnt, können im vorliegenden Fall die einzelnen Walzen kurz vor ihrem Auftreffen auf den Anschlag 15 zusätzlich abgebremst werden, ohne daß dadurch der Öffnungsvorgang des praktisch bereits offenen Kalanders wesentlich beeinflußt wäre. Dieses zusätzliche Abbremsen erfolgt durch die Ausnehmung 34 und den Zapfen 35 des Bremselementes, die einen Stoßdämpfer bilden. Beim Eintauchen des Zapfens in die Ausnehmung muß das darin befindliche öl durch den Spalt zwischen beiden ausströmen. Die konische Form des Zapfens 35 hat zur Folge, daß sich dieser Spalt zunehmend verkleinert, so daß der Lagerblock 12 weich abgebremst wird.

Obwohl die Erfindung anhand eines Kalanders mit einer Anpreßwalze erläutert wurde, welche einen auf hydrostatischen Stützelementen gelagerten Walzenmantel, z. B. nach der erwähnten US-PS 38 02 044, aufweist, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, sondern allgemein bei Kalandern verschiedener Systeme, wie z. B. dem nach der US-PS 33 69 483, verwendbar ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kalander mit einem Walzenstapel mit einer Reihe von waagrechten übereinander angeordneten, mit ihren Lagern an einem lotrechten Gestell vertikal verschiebbaren Walzen, wobei der Walzendruck mittels einer am unteren Ende des Walzenstapels befindlichen, durch eine, vorzugsweise hydraulische, Hebevorrichtung verstellbaren Anpreßwalze und einer am oberen Ende des Walzenstapels befindlichen Gegendruckwalze unter Verschiebung der Achsen der dazwischenliegenden Walzen festlegbar ist, die oberste Walze in ihrer Stellung festgehalten ist, und den einzelnen Walzen außer der obersten Walze Anschläge zugeordnet sind, welche ihre Absenkbewegung begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß den zwischen der Gegendruckwalze und der Anpreßwalze (16) befindlichen Walzen (8, 9, 10) einzeln einstellbare hydraulische Bremselemente (30,31,41) zugeordnet sind, die eine Einstellung der Fallgeschwindigkeit der Walzen (8, 9,10,16) derart gestatten, daß sich beim öffnen des Kalanders die weiter unten befindlichen Walzen rascher bewegen als die über ihnen befindlichen.

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Bremselemente einen hydraulischen Bremszylinder (30) mit einem darin dichtend geführten Kolben (31) enthalten, der sich gegen einen Lagerteil (12) einer Walze (8, 9, 10) abstützt wobei der Zylinder (30) mit einer Leitung (33) versehen ist in der sich eine einstellbare Drosselvorrichtung (41) befindet

3. Kalander nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (33) der Bremszylinder (30,31) an eine hydraulische Speisevorrichtung (35) angeschlossen sind, die einen konstanten einstellbaren Druck aufweist.

4. Kaiander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Speisevorrichtung (35) eine Pumpe (36) und ein in der Förderleitung der Pumpe geschaltetes Überströmventil (38) enthält

5. Kalander nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Bremszylinder (30, 31) in einem verstellbaren Anschlagteil (15) zur Bestimmung der Endlage der Walze (8, 9, 10) bei offenem Kalander ausgebildet ist, welcher als Gewindezapfen ausgebildet ist.

6. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die hydraulischen Bremselemente (30, 31) mit einem hydraulisch wirkenden Stoßdämpfer (34, 35) ausgestattet sind, die einen im hydraulischen Zylinder (30) vorgesehenen abgeschlossenen Raum (34) enthalten, in welchem ein Vorsprung (35) des Kolbens (31) eintaucht.