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Kalanderwalzenanordnung
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Die Erfindung betrifft eine Kalanderwalzenanordnung gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Kalander dienen bekanntlich dazu, die Oberfläche von Itaterialbahnen,
z.B. von Folienbahnen, die beschichtet sein können, zu ebnen und das Bahn- bzw.
Schichtmaterial zu verdichten. Dabei kommt es bei Satinierkalandern insbesondere
darauf an, die Oberfläche zu glätten. Dieser Satiniereffekt hängt neben anderen
bekannten Parametern hauptsächlich von der Anzahl der Walzenspalte ab, die eine
Folienbahn während des Kalandrierens durchläuft.
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Es werden daher häufig Kalander mit einem Walzenstapel verwendet,
bei denen, z.B. wie in der US-PS 3 369 483 beschrieben, eine Reihe übereinander
und verschieblich angeordneter Walzen mit Hilfe einer hydraulisch verstellbaren
Anpreßwalze gegen eine feststehend gelagerte Walze festgelegt werden. Bei derartigen
Walzenanordnungen erhält man bei einer Anzahl von n Walzen n-1 Walzenspalte, durch
die die zu satinierende Folienbahn geführt wird.
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Den immer höher werdenden Anforderungen an die Oberflächengüte, insbesondere
von mit einer Magnetschicht versehenen Folienbahnen, hat man in der Vergangenheit
dadurch versucht nachzukommen, daß man die Kalander durch weitere Walzen erweitert
hat. Dies bringt jedoch erhebliche Nachteile. Die Handhabung der größer werdenden
Kalander wird schwieriger, insbesondere der Walzenwechsel und die Justage der Walzenanordnung.
Ferner erhöhen sich die Investitionen für die vergrößerten Anlagen beträchtlich,
da die Kalanderwalzen infolge der hohen Anforderungen an die Lunkerfreiheit des
Walzenmaterials und an die Ebenheit und Glätte der Walzenoberfläche bekanntlich'schwer
herstellbar und dadurch teuer sind. Der Aufwand für die Walzenlager erhöht sich
ebenso.
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Es bestand daher die Aufgabe, eine Walzenanordnung und eine Walzenlagerung
für einen Kalander zu konstruieren, bei der bei einer bestimmten Anzahl von Walzen
im Vergleich zu den herkömmlichen Kalandern mehr Walzenspalte vorhanden sind, wobei
die einzelnen Walzen möglichst leicht auszutauschen und zugänglich sein sollen.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich insbesondere
aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
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Durch die Lösung nach der Erfindung ergibt sich eine kompakte Walzenanordnung,
bei der die Anzahl der möglichen Walzenberührungspunkte optimal ausgenutzt ist.
Die gewöhnlich mit einem elastischen Belag versehenen und verschiebbaren Walzen
sind um die feststehend gelagerten Walzen angeordnet, so daß sie-gut zugänglich
und für Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht ein- und ausbaubar sind.
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Bei einer bevorzugten Konstruktion sind die verschieblichen Walzen
mit ihren Lagern auf jeweils einer oberen und unteren Gleitschiene in horizontaler
Richtung und durch entsprechende Wahl der Abstandstoleranz zwischen diesen Schienen
auch in vertikaler Richtung bewegbar. Dadurch ist gewährleistet, daß diese Walzen
unter dem Vorschub des hydraulischen Arbeitszylinders gleichmäßig an beide benachbarten
Walzen angedrückt werden. Dabei ergibt die horizontal gerichtete Andruckkraft an
der Kontaktstelle zwischen den Walzen eine radiale und tangentiale Kraftkomponente,
von denen die tangentiale einen Schlupf zwischen Folienbahn und Walzen und dadurch
einen zusätzlichen Glättungseffekt bewirkt.
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Die Kalanderwalzenanordnung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 Die Anordnung der Kalanderwalzen in einer Frontansicht
Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 1 Fig. 3 eine Schnittansicht
gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1 Das Gestell 1 des Kalanders ist, wie Fig.
1 zeigt, aus einer Grundplatte 2 und zwei vertikalen Seitenteilen 3 aufgebaut, die
symmetrisch und übereinander angeordnete Vorsprünge 4 besitzen.
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Zwischen den beiden Seitenteilen 3 befinden sich die Kalander walzen,
von denen diejenigen 5, 6, 7 mit ortsfesten Lagern in der mittleren, vertikalen
Ebene A des Gestells 1 und die mit ihren Drehachsen in in Abstandsrichtung zu den
ortsfesten Walzen verschiebbaren Lagern gehaltenen Walzen 8, 9, 10, 11, in Ausnehmungen
der Vorsprünge 4 übereinander angeordnet sind. Die Walzen 5, 6, 7 haben vorzugsweise
alle den gleichen Durchmesser und einen Achsenabstand, der größer ist als ihr Durchmesser,
vorzugsweise das 1,1- bis 1,5-fache. Die Walzen 8, 9, 10, 11 sind in Höhe der Abstandsmitte
mittels ihrer Lagerbüchsen 12 (Fig. 2) auf als Führungen anzusehenden, waagrecht
verlaufenden Gleitschienen 13, verschiebbar. Die Gleitschienen 13 sind In der bevorzugten
Ausführungsform des Kalanders durch Stege 14 an der Ober- und Unterseite 15, 16
der Ausnehmungen in den Vorsprüngen 4 gebildet, auf denen die Lagerbüchsen 12 mit
nutenartigen Vertiefungen 17 geführt sind. Das vertikale Spiel zwischen den Stegen
14 und den Vertiefungen 17 ist so bemessen, daß die für die gleichmäßige Anlage
der verschiebbaren Walzen an beiden benachbarten Walzen erforderliche vertikale
Bewegungsfreiheit gewährleistet ist. In der Praxis dürfte dieses Vertikalspiel 0,5
bis 5 mm betragen.
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Für jeweils zwei übereinander angeordnete Walzen 8, 9 und 10, 11 ist
an jedem Seitenteil 3 ein hydraulisch betätigbarer Arbeitszylinder 18 (Fig. 3) befestigt,
der über einen T-förmigen Mitnehmerbügel 19 an Anschlagsleisten 26 jeweils zweier
übereinanderliegender Lagerbüchsen 12 angreift. Somit sind für die Lager
büchsen
der im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorhandenen vier verschiebbaren Walzen 8,
9, 10, 11 vier Arbeitszylinder 18 zum Andrücken dieser Walzen an die ortsfesten
Walzen erforderlich.
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Die Lagerbüchsen 12 und die Mitnehmerbügel 19 sind über Federelemente
20, beispielsweise Schraubenfedern, zur Gestellmitte hin an den Seitenteilen 3 abgestützt,
damit die verschiebbar gelagerten Walzen im Ruhezustand der Arbeitszylinder 18 von
den ortsfest gelagerten abheben. Jeder Mitnehmerbügel 19 weist in der Symmetrielinie
ein in Verschiebungsrichtung verlaufendes Langloch 21 auf, durch das die Mitnehmerbügel
auf in den Seitenteilen 3 eingeschraubten Zapfen 22 geführt sind. Ferner sind die
Mitnehmerbügel an ihrem federbelasteten Ende um vertikale Zapfen 23 schwenkbar,
die in über- und untergreifenden Leisten 24 der Seitenteile 3 mit dem Mitnehmerbügel
verschoben werden können. Dadurch lassen sich die Mitnehmerbügel 19 nach dem Entfernen
der Zapfen 22 in entlastetem Zustand der Arbetiszylinder in Pfeilrichtung (Fig.
3) nach außen schwenken, um die Walzen 8, 9, 10, 11 mit ihren Lagerbüchsen 12 zum
Walzenwechsel aus den Ausnehmungen der Vorsprünge 4 schieben zu können. Wie aus
Fig. 1 hervorgeht, durchläuft die zu kalandrierende Folienbahn 25 in der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform des Kalanders acht Walzenspalte bei insgesamt 7 Kalanderwalzen.
Es versteht sich, daß die vorliegende Anordnung durch weitere Walzen in Richtung
der vertikalen Gestellebenen den gerade gestellten Anforderungen entsprechend erweiterbar
ist.
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Im Betriebszustand des Kalanders ergibt sich eine Walzenanordnung,
bei der jede der in den drei nebeneinander liegenden, vertikalen Ebenen (A, B, B')
übereinandergelagerten Walzen (5 bis 11) mit einem Walzenabschnitt zwischen zwei
benachbarten Walzen angeordnet ist, wobei dies für die im Mittelpunkt der Anordnung
befindliche Walze 6 in zweifacher Weise zutrifft. Die Walzenabschnitte sind durch
Sekanten des Walzenzylinderkreises begrenzt, die durch die vertikalen Tangenten
an die benachbarten Walzen entstehen. Dabei ergeben sich für die äußeren Walzen
jeweils zwei und für die Walze 6 vier Berührungspunkte, die mit den Walzenspalten
identisch sind.
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Zeichn.
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