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Kalander
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander mit einem Ständer und
einem mindestens zwei übereinander angeordnete Walzen aufweisenden Walzenstapel,
von denen dietuitelrste Walze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der\biweglich
und von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden, Anheben und gegebenenfalls
einen Durchbiegungsausgleich des Walzenmantels hervorrufenden, hydrostatischen Mantelstützeinrichtung
auf einem in seitlichen Lagern drehfest gehaltenen Träger abgestützt ist, mit einer
Steuervorrichtung, welche zum Walzentrennen die Ablaufleitung der Druckeinrichtung
öffnet.
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Bei einem bekannten Kalander dieser Art (CH-PS 56 46 43) weist die
Mantelstützeinrichtung mehrere in Walzenrichtung versetzt angeordnete hydrostatische
Kolben-Zylinder-Einheiten auf, deren Hubräume über ein Dreiwegeventil entweder mit
einer Pumpe oder über eine Ablaufleitung mit dem Tank verbindbar sind. Der Hub dieser
Kolben-Zylinder-Einheiten ist größer als es der Summe aller zum Trennen der Walzen
erforderlichen Spalte entspricht.
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Durch ofizen der Ablaufleitung werden der Walzenmantel und die darUber
befindlichen Walzen abgesenkt, bis ihre Bewegung durch vorgegebene Anschläge beendet
wird. Die Geschwindigkeit der Absenkbewegung muß durch eine entsprechende Bemessung
des Drosselwiderstandes in der Ablaufleitung begrenzt werden, damit der Walzenmantel
am Ende der AbsenkbNegung keine zu große Geschwindigkeit hat, weil sonst der Auftreffstoß
Schäden hervorrufen könnte Bei der Absenkbewegung werden die Dichtungen zwischen
Kolben und Zylinder einer erheblichen Reibungsbeanspruchung ausgesetzt. Der
demzufolge
auftretende Verschleiß begrenzt die Lebensdauer der Dichtungen und erfordert in
gewissen Zeitabständen einen Austausch dieser Dichtungen. Dieser Vorgang ist aufwendig,
weil die Walze ausgebaut und der Walzenmantel vom Träger abgezogen werden muß, ehe
die Didtungen zugänglich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalander der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, der es erlaubt, den Verschleiß an den Dichtungen der
Mantelstützvorrichtung herabzusetzen und dadurch die Lebensdauer dieser schwer zugänglichen
Dichtungen zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lager für
den Träger mittels einer hydrostatischen Lagerstützeinrichtung bis in eine durch
einen ständerfesten Anschlag bestimmte Arbeitslage anhebbar sind, und daß die Steuervorrichtung
gleichzeitig mit den Ablaufleitungen der Mantelstützeinrichtung auch die Ablaufleitungen
der Lagerstützeinrichtungen öffnet.
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Bei dieser Konstruktion überlagern sich die Absenkbewegungen der Mantelstützeinrichtung
und der Lagerstützeinrichtung. Demnach kann sowohl der relative Absenkweg als auch
die relative Absenkgeschwindigkeit der Walzenstützvorrichtung verkleinert werden.
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Wenn im Vergleich zum bekannten Fall die absolute Absenkgeschwindigkeit
aufrecht erhalten werden soll, kann Absenkweg und Absenkgeschwindigkeit beispielsweise
auf die Hälfte und weniger herabgesetzt werden. Dies führt zu einer entsprechenden
Verringerung der Reibungsverluste und zu einer entsprechenden Erhöhung der Lebensdauer.
Da ein kleinerer Hub der Walzenstützeinrichtung ausreicht, ist es auch möglich,
die Kolben in den zugehörigen Zylindern über eine größere Länge zu führen. Dies
verringert die Kippneigung der Kolben, wodurch die Verschleißneigung noch weiter
herabgesetzt werden kann. Daß hierbei zusätzlich auch ein Verschleiß an Dichtungen
in der Lagerstützeinrichtung auftritt, ist von untergeordneter Bedeutung, weil diese
Lagerstützeinrichtungen au> serhalb des Walzenmantels angeordnet und daher leicht
zugänglich sind.
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Mit besonderem Vorteil sind Mittel vorgesehen, um die Absenkbewegung
der
Mantelstützeinrichtung und der Lagerstützeinrichtung zu unterschiedlichen Zeiten
zu beenden. Dies führt dazu, daß das Abstoppen des Walzenmantels in zwei aufeinanderfolgenden
Stufen erfolgt. Man kann daher die absolute Absenkgeschwindigkeit über die bisherigen
zulässigen Werte hinaus erhöhen und eine sehr zuverlässige Schnelltrennung der Walzen
erreichen, ohne daß die jeweils abzustoppenden Geschwindigkeiten Werte eneichen,
die Schäden am Kalander hervorrufen könnentYDieser unterschiedliche Abschluß der
relativen Absenkbewegungen kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Steuervorrichtung
die Ablaufleitungen der Mantelstützeinrichtung und die Ablaufleitungen der Lagerstützeinrichtung
zu unterschiedlichen Zeiten sperrt.
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Eine andere Möglichkeit besteht in einer solchen Bemessung der Hubhöhen
und des Drosselwiderstandes in den Ablaufleitungen, daß die Mantel- oder Lagerstützeinrichtung
durch Anlage an einem Endanschlag zur Ruhe kommen, bevor die andere Stützeinrichtung
gestoppt wird.
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In der Regel reicht es aus, in der Ablaufleitung einen konstanten
Drosselwiderstand vorzusehen, so daß sich ein sehr einfacher Schaltungsaufbau ergibt.
Für höhere Ansprüche kann jedoch wenigstens ein Sperrorgan für die Ablaufleitungen
der Mantel- und/oder Lagerstützeinrichtung zunächst vollständig öffnen und nach
eier vorgegebenen Zeit unter allmählicher Vergrößerung des Drosselwiderstandes schließen.
Dies ergibt ein sehr sanftes Abbremsen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische
Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgestatteten Kalanders, Fig. 2 eine Abwandlung
der Schaltung für die Steuerung der Ablaufleitungen und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform
dieser Schaltung.
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Der in Fig. 1 veranschaulichte Kalander weist an beiden Enden je einen
Ständer 1 auf. Zwischen einer obersten Walze 2 und einer
untersten
Walze 3 sind mehrere Zwischenwalzen 4 und 5 angeordnet.
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Die oberste Walze 2 ist an beiden Enden je in einem Lager 6 gehalten,
das an einer Vertikalführung 7 auf und ab bewegbar und über eine Einstellvorrichtung
8 mit dem Kolben 9 einer in einem Zylinder 10 0 bewegbaren oberen Kolben-Zylinder-Einheit
11 verbunden ist, die eine hydrostatische Belastungseinrichtung bildet.
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Die Zwischenwalzen 4 und 5 sind in ebenfalls längs der Führung 7 verschiebbaren
Lagern 12 bzw. 13 gehalten.
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Die unterste Walze 3 weist einen Walzenmantel 14 auf, der vertikal
beweglich von einer Mantelstützeinrichtung 15 5 auf einem Träger 16 abgestützt ist,
der über Schwenkeinsätze 17 drehfest in Lagern 18 gehalten ist. Die Mantelstützeinrichtung
15 besteht hier aus mehreren vertikal wirkenden, in Walzenrichtung versetzten Kolben-Zylinder-Einheiten,
von denen jede einen Kolben 19 mit einm Lagerelement 20 und einem Zylinder 21 aufweist.
Der so gebildete Hubraum 22 ist über je eine im Träger 16 verlaufende Druckleitung
23, von denen lediglich eine veranschaulicht ist, mit einer hydrostatischen Schaltung
24 verbunden. An den Enden des Walzenmantels 14 sind in bekannter Weise Lagereinsätze
vorgesehen, mit deren Hilfe der Walzenmantel in Vertikalrichtung auf dem Träger
16 geführt ist.
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Die Lager 18 für den Träger 16 sind ebenfalls vertikal verschiebbar
an der ständerfesten Führung 7 gehalten. Eine Lagerstützeinrichtung 25 weist eine
Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben 26, einem Zylinder 27 und einem Hubraum
28 auf. Dieser ist über eine Leitung 29 ebenfalls mit der Schaltung 24 verbunden.
Im Betrieb wird das Lager 18 unter dem Druck im Hubraum 28 mit einem Anschlag 30
gegen einen Gegenanschlag 31 am Ständer 1 gedrückt, so daß die Stellung des Lagers
18 genau definiert ist.
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Den Zwischenwalzen 4 und 5 sowie der obersten Walze 2 ist ein Hängewerk
32 zugeordnet, das von einem Motor 33 über ein Getriebe 34 verstellbar ist. Im vorliegenden
Fall ist ein an sich bekanntes, geteiltes, Spindelabschnitte aufweisendes Hängewerk
veranschaulicht, bei dem die Anschläge 35, welche mit Stützflächen 36 an den Lagern
12 und 13 zusammenwirken, gemeinsam mit Hilfe des Motors 33 und einzeln durch Verstellen
der Spindelabschnitte verlagerbar sind.
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Die hydrostatische Schaltung 24 weist eine motorgetriebene Pumpe 37
auf, die Druckflüssigkeit aus einem Tank 38 ansaugt und über
eine
erste Druckleitung 39 mit einer Drucksteuervorrichtung 40 und ein Umschaltventil
41 an die Leitung 23 für die Mantelstützvorrichtung 15 sowie über eine zweite Druckleitung
42 und ein Umschaltventil 43 an die Leitung 29 für die Lagerstützeinrichtung 25
abgibt. In der Drucksteuervorrichtung 40 wird der Pumpendruck soweit reduziert,
daß die einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten der ManteStUtzeinrichtung 15 den für
ihren Bereich erforderlichen Anpressdruck, wie er für einen Durchbiegungsausgleich
erforderlich ist, ausüben. Wenn die Hubräume 22 mit unterschiedlichem Druck versorgt
werden, muß die Drucksteuervorrichtung 40 mehrere Ausgänge haben und das Umschaltventil
41 mehrfach vorhanden sein.
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Beide Umschaltventile 41 und 43 werden von einer gemeinsamen Steuervorrichtung
44 gleichzeitig betätigt, wenn ein Trennsignal s eingegeben wird, Dies hat zur Folge,
daß die Hubräume 22 und 28 der Mantelstützeinrichtung 15 und der Lagerstützeinrichtung
25 gleichzeitig an eine zum Tank führende Ablaufleitung 45 gelegt werden. Demzufolge
ergibt sich eine relative Absenkbewegung der Mantelstützeinrichtung 15 über den
Hub H, bis die Unterseite des Lagerelements 20 an der Oberseite des Trägers 16 auftrifft,
und eine relative Absenkbewegung der Lagerstützeinrichtung 25 über den Hub h, bis
die Unterseite des Kolbens 26 am Boden des Zylinders 27 auftrifft. Beide Absenkbewegungen
überlagern sich, so daß eine verhältnismäßig rasche Absenkung erfolgt. Die Hübe
H und h sind unter Berücksichtugung der Drosselwiderstände in der Ablaufleitung
45 so bemessen, daß zunächst die relative Absenkbewegung der Mantelstützeinrichtung
15 und danach die relative Absenkbewegung der Lagerstützeinrichtung 25 zur Ruhe
kommt. Da das Auftreffen jeweils nur mit einer Teilgeschwindigkeit erfolgt, sind
die dabei auftretenden Stöße verhältnismäßig schwach. Außerdem werden die Kolbendichtungen
46 innerhalb der Mantelstützeinrichtung 15 und die Kolbendichtung 47 in der Lagerstützeinrichtung
25 über einen kürzeren Weg der Reibungsbeanspruchung ausgesetzt. Außerdem lassen
sich die Kolben 19 über einen verhältnismäßig langen Weg führen, so daß ihre Kippneigung
vermindert ist. Die Lebensdauer der Dichtungen, insbesondere der Dichtungen 46 ist
daher groß. Bei der Schaltung 124 nach Fig. 2 ist auch noch in die Druckleitung
42 eine Drucksteuervorrichtung 48 eingesetzt, um den Druck in der LagerstUtzeinrichtung
25
festlegen zu können. Die Steuervorrichtung 144 betätigt hierbei zwei Drei-Stellungs-Ventile
141 und 143. In der veranschaulichten Stellung A werden beide Hubräume 22 und 28
mit Druck versorgt. Beim Auftreten eines Trennsignals werden beide Ventile gleichzeitig
in die Stellung B gebracht, wodurch die Hubräume mit dem Tank 38 verbunden werden.
Nach einer ersten Zeit wird das Ventil 141 in die Stellung C gebracht, so daß die
relative Absenkbewegung der Mantelstützeinrichtung 15 beendet ist.
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Kurze Zeit später wird auch das Ventil 143 in die Stellung C gebracht,
so daß auch die Absenkbewegung der Lagerstützeinrichtung beendet ist. Hierbei ist
es nicht erforderlich, daß die Stützeinrichtungen jeweils Endanschläge erreichen.
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Bei der Schaltung 224 nach Fig. 3 steuert die Steuervorrichtung 244
zwei Ventile 241 und 243, welche die Leitungen 23 und 29 mit der Ablaufleitung 45
verbinden, sowie zwei Ventile 249 und 250, welche die Druckleitungen 39 und 42 mit
den Leitungen 23 und 29 verbinden. Wenn ein Trennsignal s auftritt, werden gleichzeitig
alle vir Ventile 241, 243, 249 und 250 umgeschaltet. Daher wird das Sperrorgan D
aus der Ablaufleitung genommen und der Drosselteil E in die Ablaufleitung geschaltet.
Dieser Drosselteil weist eine verstellbare Drossel auf, die mit Hilfe der Steuervorrichtung
244 zeitabhängig verstellt wird. Zunächst wird der Ventildurchgang vollständig geöffnet.
Wenn die Summe der relativen Absenkbewegungen der beiden Stütz einrichtungen 15
und 25 einen Trennweg überschreitet, welcher gleich dr Summe der zum Trennen der
Walzen erforderlichen Spalte ist, wird der Drosselwiderstand allmählich vergrößert,
so daß ein allmähliches Abbremsen des Walzenmantels 14 erfolgt. Diese Bremsbewegungen
können auch zeitlich gegeneinander versetzt sein. Insbesondere in der Lagerstützeinrichtung
25 kann genügend Hubraum vorgesehen weSen, um Platz für einen ausreichend langen
Bremsweg zu erhalten. In vielen Fällen genügt es auch, lediglich eines der Ventile
241 und 243 mit einer solchen verstellbaren Drossel auszustatten.
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Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 hatte die LagerstUtzeinrichtung
25 einen Hub h = 160 mm, der in vier Sekunden durchlaufen wurde, während die Walzenstützeinrichtung
15 einen Hub H = 20 mm hatte, der in 0,8 Sekunden durchlaufen wurde. Dieser Gesamthub
reichte aus, um auch einen Walzenwechsel durchführen zu können. Aber schon nach
weniger als 0,5 Sekunden ergab sich ein
ausreichender Trennweg,obwohl
die abzustoppenden Absenkgeschwindigkeiten verhältnismäßig klein waren. Zum Trennen
genügte es daher, die Lagerstützeinrichtung nur über einen Teil ihres Hubes abzusenken.
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Abwandlungen von den veranschaulichten Ausführungsbeispielen sind
in vielerlei Richtung möglich. Beispielsweise kann die Mantelstützvorrichtung 15
mit Hilfe mehrerer Reihen von Kolben-Zylinder-Einheiten ausgeführt werden, oder
durch mindetens eine durch Leisten o. dgl. begrenzte Druckkammer, die mit Druckflüssigkeit
gefüllt wird, begrenzt sein. Die Belastungseinrichtung 11 braucht nicht auf die
Lager 6 zu wirken, sondern kann auch, wenn die oberste Walze 2 einen Walzenmantel
ähnlich dem Walzenmantel 14 aufweist, im Inneren dieses oberen Walzenmantels angeordnet
sein, beispielsweise in Form einzelner Kolben-Zylinder-Einheiten.