DE2440688C3

DE2440688C3 - Vorrichtung zur Steuerung der im Spalt zwischen zwei zusammenwirkenden Walzen auf eine durchlaufende Bahn ausgeübten Druckkraft

Info

Publication number: DE2440688C3
Application number: DE19742440688
Authority: DE
Inventors: Gernot 7410 Reutlingen Mueller
Original assignee: Bruderhaus Maschinen 7410 Reutlingen GmbH
Current assignee: Kleinewefers GmbH
Priority date: 1974-08-24
Filing date: 1974-08-24
Publication date: 1979-11-29
Also published as: FI752345A; FI60263C; DE2440688B2; DE2440688A1; FR2282501B1; GB1482379A; FI60263B; FR2282501A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der im Spalt zwischen zwei zusammenwirkenden Walzen, von denen die eine eine elastische Walze ist, auf eine durchlaufende Bahn ausgeübten Druckkraft mit Hilfe von hydraulischen Stelleinheiten, welche an den Lagern wenigstens der einen Walze im Sinne einer Abhebung von der anderen Walze angreifen und sich dabei auf den Lagern zugeordneten Hängespindeln abstützen.

Bei einem bekannten Kalander (DE-OS 19 31 385), bei dem die Hängespindeln fest mit den Lagern der obersten Walze verbunden sind, an denen zwei doppelt wirkende Hydraulikzylinder angreifen, mit deren Hilfe die Walzen zum Öffnen des Kalanders voneinander abgehoben und zur Erhöhung der Druckkraft in den Walzenspalten belastet werden können, sind die Hängespindeln konzentrisch durch die Zylinder der sich an den Hängespindeln abstützenden Stelleinheiten hindurchgeführt, und die Kolben dieser Stelleinheiten werden durch entsprechend ausgebildete Abschnitte der Hängespindeln gebildet, jeder dieser Zylinder ist unterhalb des Lagerauges angeordnet, durch das die Hängespindel hindurchgeführt ist, so daß er auf dieses Lagerauge eine Hubkraft ausüben kann. All diese Stelleinheiten sind über einen Verteiler an die Hydraulikpumpe angeschlossen, welche den Druck für die an der obersten Walze angreifenden Hydraulikzylinder erzeugt. Die Aufgabe der Stelleinheiten besteht darin, im Bedarfsfalle die Druckkraft in den Walzenspalten auf Werte verringern zu können, die kleiner sind als der sich aus dem Gewicht der Walzen ergebende Wert, und bei einer Störung infolge einer Verdickung in der Papierbahn oder eines Bahnrisses die Druckentlastung, welche durch das Anheben der Walzen mit Hilfe der an

ίο der obersten Walze angreifenden Hydraulikzylinder erfolgt, zu unterstützen und zu beschleunigen. Für das Hindurchführen einer Klebestelle der Bahn ohne Gefährdung der Walzen, was Voraussetzung für einen kontinuierlichen Betrieb des Zylinders ist, eignet sich diese Lösung aber nicht sehr gut Dies ist darauf zurückzuführen, daß für den Durchlauf einer Klebestelle ebenso wie beim Durchlauf einer Verdickung oder beim Riß der Bahn die Walzen voneinander abgehoben werden. Beim Durchlauf einer Klebestelle sollen jedoch die Walzen nicht voneinander abgehoben werden, sondern es soll nur der Druck in den Walzenspalten so weit vermindert werden, daß die Klebestelle beim Durchlauf nicht mehr die Walzen beschädigen kann. Werden nämlich die Walzen voneinander abgehoben, dann kann es zu einem Bahnriß kommen. Ein weiterer Nachteil des bekannten Kalanders besteht darin, daß der Aufwand für die Stelleinheiten verhältnismäßig groß ist und daß eir« nachträgliche Ausrüstung eines Kalanders mit solchen Stelleinheiten nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist

Bei einem anderen bekannten Kalander (DE-OS 14 61 224) sind zusätzlich zu Hängespindeln, die vom Kalanderständer getragen werden und mit Hilfe der auf ihnen angeordneten Anschläge das Maß bestimmen, um

^J5 das sich die Walzen absenken, wenn zum Öffnen des Kalanders die an der untersten Walze angreifenden Hubzylinder drucklos gemacht werden, Hängespindeln vorgesehen, welche an ihrem oberen Ende von Hydrozylindern getragen werden, deren Anschläge so eingestellt sind, daß die Walzen nu? um das für einen drucklosen Bahndurchlauf erforderliche Maß abgesenkt werden können, wenn diese Hängespindein in ihrer Stellung festgehalten werden. Für ein vollständiges Öffnen des Kalanders werden die Hydrozylinder, welche die zusätzlichen Hängespindeln tragen, ebenso wie die an den unteren Walzen angreifenden Hubzylinder drucklos gemacht, damit die zusätzlichen Hängespindeln nicht die Walzen an einer vollständigen Absenkung hindern. Für einen drucklosen Durchlauf

">n wird hingegen die volle Hubkraft der die zusätzlichen Hängespindeln tragenden Hydrozylinder aufrechterhalten, damit die Walzen sich nur um die mit Hilfe der zusätzlichen Hängespindeln eingestellten Beträge absenken können, wenn die an der unteren Walze

^r'~> angreifenden Hubzylinder drucklos gemacht werden. Auch mit Hilfe derartiger, zusätzlicher Hängespindeln bereitet die Durchführung von Klebestellen Schwierigkeiten, weil nur eine ganz bestimmte Spaltgröße eingestellt werden kann, welche für verschiedene

^wl Klebestellen zu groß oder zu klein sein kann, und außerdem eine genaue Spalteinstellung sehr aufwendig ist. Ferner ist ein erheblicher Aufwand durch die zusätzlichen Hängespindeln bedingt, welche außerdem in der Regel nicht nachträglich eingebaut werden

''"' können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung tier eingangs genannten Art /u schaffen, die einen kontinuierlichen Betrieb und den dazu

erforderlichen Durchlauf von Klebestellen gestattet, ohne daß dabei die Gefahr einer Beschädigung der Walzen oder eines Bahnrisses auftritt, welche dennoch einfach ausgebildet ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem der zu entlastenden Lager wenigstens zwei Hydrozylinder als Stelleinheiten in einer zur Hängespindel symmetrischen Anordnung zugeordnet sind und daß die Hydrozylinder mit einem Druckspeicher verbindbar smd, der eine eine ausreichende Elastizität, der von den Hydrozylindern erzeug- ι ο ten Druckkraft ergebende Kapazität aufweist

Für den Durchlauf einer Klebestelle brauchen die Walzen nicht mit der üblicherweise vorhandenen Lüftvorrichtung voneinander getrennt zu werden. Da ausschließlich mit Hilfe der Stelleinheiten die Druckkraft im Walzenspalt so weit vermindert werden kann, daß die Klebestelle beim Durchlauf durch den Walzenspalt die elastische Walze nicht der Gefahr einer Beschädigung aussetzt Der Druckspeicher ermöglicht dabei sowohl eine elastische Nachgiebigkeit der von den Stelleinheiten getragenen Walzen, was die Einhaltung eines ausreichend geringen Druckes im Walzenspalt beim Durchlauf unterschiedlicher Klebesteller, wesentlich erleichtert, als auch eine sehr schnelle Druckverminderung im Walzenspalt, letzteres weil diese Druckverminderung und die dazu erforderliche Erhöhung der Hubkraft der Stelleinheiten durch ein Zuschalten des Druckspeichers erreicht werden kann. Der Aufwand für die Stelleinheiten ist gering, da diese neben der Hängespindel angeordnet werden und deshalb in 3& üblicher Weise ausgebildet sein können. Von besonderem Vorteil ist ferner, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch nachträglich ohne Schwierigkeiten an Kalander angebaut werden kann, da beispielsweise eine Abstützung der ein und demselben Lager zugeordneten J5 Zylinder über je eine auf der Hängespindel angeordnete Mutter möglich ist. Weiterhin ist von besonderem Vorteil, daß die Stelleinheiten auch zur Kantenentlastung verwendet werden können.

Wird der Druckspeicher nur zur Erhöhung der -to Hubkraft der Stelleinheiten während des Durchlaufs einer Klebestelle herangezogen, dann genügt ein Ventil im Leitungszug zwischen dem Druckspeicher und den Stelleinheiten, das nur während der Zeitspanne erhöhter Hubkraft geöffnet ist. π

Um keine Druckregelung vornehmen zu müssen, ist bei einer bevorzugten Ausführungt'orm der Druck, unter dem die Hydraulikflüssigkeit im Druckspeicher steht, so gewählt, daß er für die Erhöhung der Hubkraft auf den gewünschten Wert gerade ausreicht. >o

Von einer Erhöhung des. Arbeitsdruckes der Stelleinheiten kann abgesehen werden, wenn, wie dies bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Fail ist, ein Teil der jedem Lager zugeordneten Stelleinheiten unabhängig vom übrigen Teil über wenigstens ein Steuerventil ein- ">~> und ausschaltbar ist. Für den Durchlauf einer Klebestolle brauchen dann nur diese Stelleinheiten zugeschaltet zu werden. Zweckmäßigerweise wird hierbei die Hubkraft des unabhängig schaltbaren Teils der Stelleinheiten so gewählt, daß sie bei dem Arbeitsdruck der ' ' anderen Stelleinheiten den zur Erreichung der erhöhten Hubkraft erforderlichen Wert hat.

Im folgenden ist die Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung dargestellter Ausführiingsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. I eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Siitinierkalanders mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemrPen Vorrichtung,

Fig,2 die erste Ausfuhrungsform zur Hälfte in Ansicht und zur anderen Hälfte im Längsschnitt dargestellt.

Fig, 3 eioe Draufsicht auf die erste Ausführungsform,

Fig,4 einen schematischen Schaltplan der ersten Ausführungsform,

Fig.5 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform.

Ein als Ganzes mit 1 bezeichneterSuperkalander zum Satinieren von Papierbahnen weist mehrere abwechselnd übereinander und parallelachsig angeordnete Walzen 2 und 3 auf, die an ihren beiden Enden je in einer Lagerwange 4 drehbar gelagert sind. Die Lagerwangen 4 sind, wie F i g. 1 zeigt, an einem Gestell 5 vertikal verschiebbar geführt. Die Walzen 2 sind als harte Walzen, die Walzen 3 als elastische Walzen ausgebildet.

Alle Lagerwangen 4 mit Ausnahme der Lagerwange 4' der untersten Walze 2' weisen auf ihrer Außenseite ein Auge 6 mit vertikaler Durchgangsbohrung auf. Die Bohrungen aller Augen 6 fluchten miteinander. Je eine Gewindespindel 7 auf jeder Seite des Kalanders durchdringt die Augen 6 und trägt -an ihrem oberen Ende, das aus dem Auge 6" der Lagerv/ange 4" der obersten Walze 2" herausschaut, zwei Muttern 8.

Die beiden Lagerwangen 4' der untersten Walze 2', welche im Ausführungsbeispiel ebenfalls vertikal verschiebbar im Gestell 5 geführt, jedoch nicht mit den Gewindespindeln 7 gekuppelt sind, stützen sich je auf eine aus Hydrozylindern bestehende Stelleinheit 10 ab, weiche am Gestell 5 vorgesehen ist Der im Zylinder jeder der beiden Stelleinheiten 10 geführte Kolben trägt eine Kolbenstange 11, auf der sich die Lagerwange 4' abstützt Die oberste Stellung des Kolbens, welche gleichzeitig eine Arbeitsstellung ist, ist durch einen Anschlag 12 fixiert, der im Ausführungsbeispiel als eine den Zylinder auf seiner offenen, der Lagerwange 4' zugekehrten Seite abdeckende und fest mit dem Zylinder verbundene Platte ausgebildet ist welche eine Durchgangsöffnung für die Kolbenstange 11 hat. Der Hub des Kolbens ist gleich der Summe aller Spalte zwischen den Walzen 2 und 3 bei voneinander abgehobenen Walzen.

Die beiden Lagerwangen 4" der obersten Walze 2" sind mit je einer vertikal nach unten sich erstreckenden Kolbenstange 13 einer hydraulischen Stelleinheit 14 verbunden. Die Kolbenstange 13, deren vertikal verlaufende Längsachse die Längsachse der Walzen schneidet, ist an ihrem oberen Ende mit einem beidseitig beaufschlagbaren Kolben verbunden, der in einem am Gestell 5 befestigten Zylinder geführt ist. Der maximale Hub des Kolbens ist so groß gewählt, daß eine Verminderung des Abstandes der obersten Walze 2" von der untersten Walze 2' infolge Verwendung von elastischen Walzen mit vermindertem Durchmesser ausgeglichen werden kann.

Mit Hilfe der beiden hydraulischen Stelleinheiten 14 kann auf die Walzen 2 und 3 eine zusätzliche Belastung aufgebracht werden. Außerdem können mittels der beiden Slelleinheiten 14 die oberste Walze 2" und die in ihren Lagerwangen 4" hängenden Gewindespindeln 7 nach oben bewegt werden. Dadurch kann ein Trennen der Walzen voneinander, wo2u durch ein Entlasten der beiden Stelleinheiten 10 die unterste Walze 2' abgesenkt wird, beschleunigt werden.

Den Lagerwangen 4 zumindest eines Teils der Mittelwalzen ist je «ine hydraulische Stelleinheit 16 zugeordnet, die zwei Aufgaben erfüllt. Die eine Aufgabe besteht darin, die Biegebeanspruchung der Lagerzapfen,

die im Bereich der Endzonen der Walzen 2 und 3 zu einem erhöhten Liniendruck in dem zwischen jedem Walzenpaar gebildeten Spalt führt, so weit zu beseitigen, daß ein Liniendruck mit ausreichender Gleichmäßigkeit über die gesamte axiale Länge der Walzen 2 und 3 vorhanden ist. Die andere Aufgabe besteht darin, den Liniendruck auf der gesamten axialen Länge der Walzen so weit zu vermindern, daß eine Klebestelle oder Klebefuge, an der das Ende einer Rolle mit dem Anfang einer nächsten Rolle zusammengeklebt ist. durch den Kalander hindurchlaufen kann, ohne daß dabei die elastischen Walzen 3 gefährdet werden, also ein kontinuierlicher Betrieb des Kalanders möglich ist.

Im Ausführungsbeispiel ist jeder l.agerwange 4 mil Ausnahme derjenigen der untersten und obersten Walze eine der Stelleinheiten 16 zugeordnet. Wie F i g. 1 zeigt, sind die Stelleinheiten 16 direkt unter dem Auge 6 der zugeordneten Lagerwange auf der das Auge durchdringenden Gewindespindel 7 angeordnet je eine auf der Gewindespindel sitzende und in wählbarer Stellung feststellbare Mutter 17 dient als unterer Anschlag oder Träger für die Stelleinheit 16.

Die Ausbildung der .Stelleinheiten 16 im einzelnen zeigen die F i g. 2 und 3. Die Stelleinheit weist im Ausführungsbeispiel ein in Längsrichtung der Gewindespindel geteiltes Gehäuse 18 auf, dessen beide Teile durch Schrauben 19 zusammengehalten werden. Das Gehäuse 18 bildet eine zentrale Durchgangsbohrung 20 für die Gewindespindel 7. Eine in die Durchgangsbohrung 20 eingesetzte Büchse 21 sorgt für eine gute Führung. Der untere Endabschnitt 20' der Durchbohrung 20 hat einen vergrößerten Durchmesser, um den oberen Endabschnitt der der Stelleinheit zugeordneten Mutter 17 aufnehmen zu können.

Das Gehäuse 18 bildet weiterhin zwei diametral zur Durchgangsbohrung 20 gleichachsig zu dieser angeordnete Sackbohrungen 22. die gleich ausgebildet und nach oben, also zu dem zugeordneten Auge 6 hin. offen sind. In jede Sackbohrung 22 ist ein Zylinder 23 eingesetzt, in dem längsverschiebbar ein Kolben 24 geführt ist. Der mit einer zentralen Durchgangsbohrung 25 versehene Kolhpn \*/ρίςΐ pinpn anRprhalh Ηρς 7vlinHprQ ?"?

liegenden Kopf 26 auf. dessen vom Kolben wegweisende Stirnfläche 27 an der Unterseite des Auges 6 anliegt. wenn die Stelleinheit 16 unter Druck steht. Die Stirnfläche 27 ist. damit die Wirkungsrichtung der Hubkraft der Stelleinheit in der Längsachse des Kolbens 24 liegt, kugelförmig gekrümmt. Eine in radialer Richtung in den Kopf 26 eindringende Gewindebohrung erstreckt sich bis zu der zentralen Bohrung 25 des Kolbens und dier; dem Anschluß eines nicht dargestellten Schlauches für die der Stelleinheit zuzuführende oder von diesem abzuführende Hydraulikflüssigkeit.

Wie F i g. 2 zeigt, erstreckt sich das Gehäuse 18 im Ausführungsbeispiel in dem Bereich zwischen den beiden Sackbohrungen 22 in Längsrichtung der Bohrung 20 nach oben über die beiden Seitenabschnitte in einem Maße hinaus, daß geringfügig größer als die axiale Länge der Köpfe 26 ist. Wenn die im Zylinder 23 befindliche Hydraulikflüssigkeit nicht unter Druck steht, kann sich daher die zugeordnete Lagerwange unmittelbar über das Gehäuse 18 auf der Mutter 17 abstützen.

Alle Stelleinheiten 16 sind, wie Fig.4 zeigt, über Verbindungsleitungen 28 an einen Druckerzeuger 29. dem ein Ventil 30 vorgeschaltet ist, angeschlossen. Mit Hilfe des Ventiles 30 wird der Druck in den Verbindiingsleitungen 28 gesteuert Sofern der Druck in den Verbindungsleitungen 28 der verschiedenen Walzen zugeordneten Stelleinheiten 16 eine unterschiedliche Größe aufweisen muß, können in den Verbindungsleitungen Steuerventile vorgesehen werden. Unterschiedliche Hubkräfte können aber auch durch unter-■> schiedliche Kolbenquerschnitte der Stelleinheiten erreicht werden. Der mittels des Druckerzeugers 29 erzielbare und mit Hilfe des Steuerventils 30 steuerbare Druck ist so gewählt, daß mittels der Stelleinheiten 16 die erforderliche Kantenentlastung erreicht wird. Dabei

ίο drücken die Köpfe 26 an jeder Lagerwange mit Ausnahme derjenigen der untersten und der obersten Walze gegen die Unterseite des Auges 6, wobei sich das Gehäuse 18 auf der zugeordneten Mutter 17 abstützt.

Um während des Durchlaufs einer Klebestelle den

ι·-, Liniendruck auf der gesamten axialen Länge der Walzen so weit vermindern zu können, daß die elastischen Walzen 3 nicht beschädigt werden, wird während des Durchlaufs der Klebestelle die Hubkraft

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Liniendruck ausreichend gering ist. Im Ausführungsbeispiel wird die Hubkraft so weit gesteigert, daß der Liniendruck gleich Null oder zumindest nahezu gleich Null ist.

Zur Erzielung dieser Hubkraftsteigerung ist. wie

r, F i g. 4 zeigt, im Ausführungsbeispiel an eine Sammelleitung 31, an welche alle Verbindungsleitungen 28 sowie über das Steuerventil 30 der Druckerzeuger 29 angeschossen sind, ein Druckspeicher 32 über ein Steuerventil 33 angeschlossen. Direkt verbunden mit

in dem Druckspeicher 32 ist ein zweiter Druckerzeuger 34. Letzterer erzeugt im Druckspeicher 32. während das Ventil 33 geschlossen ist, einen Druck, der ausreicht, um nach dem Öffnen des Ventiles 33 die Hubkraft der Stelleinheiten 16 so weit zu steigern, daß der

υ Liniendruck zwischen den Walzen 2 und 3 zumindest annähernd gleich Null wird. Der Druckspeicher 32 sorgt außerdem dafür, daß die Stelleinheiten 16 während des Durchlaufs einer Klebestelle die erforderliche elastische Nachgiebigkeit haben.

Die nach dem Durchlauf einer Klebestelle erforderliche Verminderung der Hubkraft der Stelleinheiten 16 wird durch Öffnen eines Entlastungsventil 35 erreicht, das die Sammelleitung 31 mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter für die Hydraulikflüssigkeit verbindet.

j-, Selbstverständlich kann die Steuerung der Hubkraft der Stelleinheiten 16 auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, daß man während des Durchlaufs einer Klebestelle durch den Kalander den vom Druckerzeuger 29 erzeugten Druck erhöht. Ferner ist es

-»υ beispielsweise möglich, zur Erzielung der vergrößerten Hubkraft während des Durchlaufs einer KleLfstelle zusätzliche Stelleinheiten einzuschalten. Ein Ausführungsbeispiel, das eine Steuerung der Hubkraft in dieser Weise gestattet, zeigt F i g. 5.

5Ϊ Anstelle der Stelleinheiten 16 ist jeder Lagerwange mit Ausnahme derjenigen der obersten und untersten Walze eine Stelleinheit 116 zugeordnet, die in derselben Weise wie die Stelleinheiten 16 angeordnet ist, von diesen sich aber dadurch unterscheidet, daß sie vier je

in paarweise symmetrisch zur Längsachse der Durchgangsbohrung 120 für die Gewindespindel angeordnete Hydrozylinder 123, 124 und 123', 124' aufweist. Zur Kantenentlastung der Walzen drücken nur die Köpfe 126 an die zugeordnete Anlagefläche der Lagerwange,

·· -< während für den Durchlauf einer Klebestelle auch die Köpfe 126' des zweiten Paares die Lagerwange entlastet. Die Kolbenquerschnitte werden dabei vorteilhafterweise so gewählt, daß die Hubkraft der den

Köpfen 126' zugeordneten Hydro/ylinder 123', 124' bei dem Arbeitsdruck der den Köpfen 126 zugeordneten Hydrozylinder 123,124 ausreicht, um den Liniendruck in den Walzenspalten zumindest nahezu auf den Wert Null zu bringen. Selbstverständlich ist aber auch hier eine Steuerung in anderer Weise möglich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Steuerung der im Spalt zwischen zwei zusammenwirkenden Walzen, von denen eine eine elastische Walze ist, auf eine durchlaufende Bahn ausgeübten Druckkraft mit Hilfe von hydraulischen Stelleinheiten, welche an den Lagern wenigstens der einen Walze im Sinne einer Abhebung von der anderen Walze angreifen und sich dabei auf den Lagern zugeordneten Hängespindeln abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der zu entlastenden Lager (4, 6) wenigstens zwei Hydrozylinder (23, 24; 123, 124, 123', 124') in einer zur Hängespindel (7) symmetrischen Anordnung zugeordnet sind und. daß die Hydrozylinder mit einem Druckspeicher (32) verbindbar sind, der eine eine ausreichende Elastizität der von den Hydrozylindern erzeugten Druckkraft ergebende Kapazität aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dn8 im Leitungszug zwischen den Hydrozylindern (23, 24) und dem Druckspeicher (32) ein nur während der Zeitspanne erhöhter Druckkraft geöffnetes Ventil (33) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckspeicher (32) Hydraulikflüssigkeit mit einem für die Erhöhung der Hubkraft ausreichenden Druck gespeichert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (123', 124') der jedem entlastbaren Lager zugeordneten Hydrozylinder vom übrigen Teil (123, 124) über wenigstens ein Steuerventil ein- und ausschalter ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkraft des l labhängig schaltbaren Teils (123', 124') der Hydrozylinder bei dem Arbeitsdruck der Hydrozylinder des anderen Teils (123,124) den zur Erreichung der erhöhten Hubkraft erforderlichen Wert hat.