DE3004913A1

DE3004913A1 - Kalander

Info

Publication number: DE3004913A1
Application number: DE19803004913
Authority: DE
Inventors: Josef Dr.-Ing. 4150 Krefeld Pav
Original assignee: Kleinewefers GmbH
Current assignee: Kleinewefers GmbH
Priority date: 1980-02-09
Filing date: 1980-02-09
Publication date: 1981-08-20
Also published as: DE3004913C2; IT1143369B; US4389932A; GB2070091B; JPS5759359B2; GB2070091A; JPS56128395A; FI68874B; FI68874C; FI810364L; CH651605A5; IT8167170A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander mit einem Ständer und einem mindestens zwei Walzen aufweisenden Walzenstapel, von denen die untere Endwalze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der vertikal beweglich und von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem in seitlichen Lagern drdfest gehaltenen Träger abgestützt ist.

Bei einem bekannten Kalander dieser Art (DE-AS 22 54 392) dient die hydrostatische Mantelstützeinrichtung dazu, die zum Betrieb des Kalanders erforderlichen Linienkräfte im Walzenspalt zu erzeugen und einen Durchbiegungsausgleich herbeizuführen. Der Träger ist in ständerfesten Lagern gehalten. Die benachbarte Walze ist mit ihren Zapfen ebenfalls in ständerfesten Lagern gehalten. Die Walzenstützvorrichtung besteht aus einer Reihe in Walzenrichtung versetzt angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiien Diese werden mit Drücken versorgt, die das Gewicht des Walzenmantels, die vom zu behandelnden Material abhängige zusätzliche Belastung und den Durchbiegungsausgleich berücksichtugen. Allerdings führt jede Belastungsänderung zu einer Änderung der Durchbiegung und umgekehrt. Dies trifft insbesondere für die Mitte des Walzenmantels zu, weil die lediglich an den Enden gelagerte Gegenwalze in der Mitte einer Formänderung des Walzenmantels auszuweichen versucht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalander der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem sich die Verformung des Walzenmantels und ein gewünschter Verlauf des Liniendrucks besser behersehen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle

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Walzen vertikal verlagerbar gehalten sind, daß auch die obere Endwalze einen Walzenmantel aufweist, der vertikal beweglich und mittels einer sich über die Walzenlänge ertreckenden, an einem in seitlichen Lagern drehfest gehaltenen Träger abgestützten, hydrostatischen Belastungseinrichtung belastbar ist, daß dem Walzenmantel der einen Endwalze an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer Anschlag zugeordnet ist, der sich unter dem Einfluß der Mantelstütz- bzw. Belastungseinrichtung gegen einen dem zugehörigen Träger zugeordneten Gegenanschlag legt, und daß von den im Betrieb ständerfest gehaltenen Lagern beider Träger wenigstens die Lager des einen Trägers mittels einer Hubvorrichtung vertikal verstellbar sind.

Bei dieser Konstruktion kann die obere Endwalze nicht nur an den Enden sondern auch in der Mitte Kräfte ableiten. Man kann daher auch in der Mitte der Kalanderwalzen ausreichend große Kräfte wirken lassen, ohne daß unerwünschte Verformungen auftreten. Dadurch daß der Walzenmantel der einen Endlage durch Anlage an einem Gegenanschlag eine definierte Arbeitsstellung hat, ist nach wie vor nur ein Walzenmantel schwimmend gelagert. Da alle Walzen vertikal verlagerbar gehalten sind, kann der ganze Walzenstapel folgen, wenn die eine Endwalze in ihrer durch den Gegenanschlag bestimmte Arbeitsstellung bewegt wird. Die Hubvorrichtung macht es möglich, trotz der vergleichsweise kleinen Hübe der Walzenstütz- bzw. Belastungseinrichtung eine Nachstellung vorzunehmen, wenn eine Walze nach dem Abdrehen mit kleinerem Durchmesser eingebaut wird, und einen so großen Walzenspalt zu erzeugen, daß eine Walze ausgebaut werden kann.

Wenn der Walzenmantel einer Endwalze wenigstens einen Lagereinsatz aufweist, der relativ zum Träger drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist, empfiehlt es sich, die Anschläge an dem Lagereinsatz auszubilden. Dies ergibt eine besonders einfache und platzsparende Ausführungsform.

Mit besonderem Vorteil ist nicht nur die Mantelstützeinrichtung sondern auch die Belastungseinrichtung mit über die Walzenlänge unterschiedlichen Drücken versorgbar. Beispielsweise kann man auf

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diese Weise jede gewünschte Liniendruckverteilung über die Walzenlänge erzielen. Ferner läßt es sich erreichen, daß die Endwalzen unabhängig vom Liniendruck nur eine unbeachtliche Durchbiegung haben.

Mit besonderem Vorteil sind die Anschläge der unteren Endwalze zugeordnet. Der untere Walzenmantel hat dann eine definierte Betriebslage. Die Mantelstützeinrichtung sorgt im wesentlichen nur für einen Durchbiegungsausgleich. Der obere Walzenmantel braucht lediglich durch die vergleichsweise kleine Zusatzlast belastet zu werden, die für ein gegebenes Material zusätzlich zum Walzengewicht benötigt wird. Damit der untere Walzenmantel bis an die Gegenanschläge angehoben wird, muß die gesamte Kraft, die von der MantelStützeinrichtung aufgebracht wird, größer sein als das Walzengewiclrt zuzüglich der von der Belastungseinrichtung aufgebrachten Zusatzkraft.

3eckmäßigerweise greift an den Lagern für den Träger der oberen Endwalze eine obere Hubvorrichtung an, deren Hub mindestens gleich der Summe der Abdrehreserven aller Walzen ist. Mit dieser Hubvorrichtung wird die Lage der oberen Endwalze jeweils den Betriebsbedingungen nach einem Walzenaustausch angepaßt.

Ferner kann an den Lagern für den Träger der unteren Endwalze eine untere Hubvorrichtung angreifen, deren Hub zusammen mit dem Hub der Mantelstützeinrichtung mindestens gleich dem für den Ausbau einer Walze erforderlichen Spalt ist. Mit Hilfe der unteren Hubvorrichtung läßt sich daher der jeweilige Ausbauspalt erzielen.

Die Hubvorrichtung kann sehr einfach ausgebildet und beispielsweise mechanisch antreibbar sein. Es genügt eine Spindel, die von Hand oder mit einem Motor ^varstellt wird.

Häuf% ist es jedoch erwünscht, daß die untere Hubvorrichtung eine hydrostatische Kolben-Zylinder-Einheit ist, die die Lager für den Träger der unteren Endwalze im Betrieb gegen ständerfeste Anschläge drückt. Eine solche hydrostatische Hubvorrichtung hat den Vorteil, daß die zugehörigen Lager kraftschlüssig an den Anschlägen

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anliegen, so daß die Schwingungsneigung stark herabgesetzt ist. Außerdem kann eine solche Hubvorrichtung bei der Schnelltrennung der Walzen benutzt werden, beispielsweise indem ihre Ablaufleitung gleichzeitig mit derjenigen der Mantelstützvorrichtungen geöffnet wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt in Höhe der Linie A - A in Fig. 2_; einen erfindungsgemäß ausgestatteten Kalander,

Fig. 2 eine schematische Vordeiaisicht der Walzen des Kalanders, teilweise im Schnitt und

Fig. 3 eine gegenübs» Figur 1 abgewandelte Anordnung der Walzenlagerung.

Der Kalander der Fig. 1 weist einen Ständer 1 mit einer unteren Endwalze 2, einer oberen Endwalze 3 und mehreren Zwischenwalzen 4 auf. An einer Führung 5 des Ständers sind ein Lager 6 für die untere Endwalze, ein Lager 7 für die obere Endwalze und Lager 8 für die Zwischenwalzen vertikal verschiebbar geführt. Das Lager für die untere Endwalze ist mittels einer unteren Hubvorrichtung 9, welche durch eine hydrostatische, aus einem Kolben 10 und ei-» nem Zylinder 11 bestehenden Einheit gebildet ist, mit einem Anschlag 12 gegen einen Gegenanschlag 13 am Ständer gedrückt und kann um den Hub h^ nach unten abgesenkt werden. Das Lager 7 für die obere Endwalze 3 wird von einer oberen Hubvorrichtung 14 getragen, die aus einer Spindel 15 und einer durch einen Motor 16 über ein Getriebe 17 verdrehbaren Schraubhülse 18 besteht. Der Abstand h« ist daher verstellbar. Die Zwischenwalzen 4 folgen einer Verlagerung der unteren Endwalze 2. Ein Hängewerk 19 besitzt Stützflächen 20, auf welchen sich Anschläge 21 an den Lagern in üblicher Weise aufsetzen, wenn die untere Endwalze 2 zum Walzentrennen abgesenkt wird. Das Hängewerk besitzt einzelne Spindelabschnitte 22, bei deren Verstellung jeweils die zugehörige Stützfläche 20 und alle darunterliegenden Stützflächen verstellt

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werden. Außerdem kann mit Hilfe eines Motors 23 und mit Hilfe
eines Getriebes 24 das gesamte Hängewerk 19 in der Höhe verstellt werden.

Die untere Endwalee 2 besitzt einen Hohlmantel 25, der unter
Zwischenschaltung einer hydrostatischen Mantelstutzeinrichtung 26 auf einem Träger 27 abgestutzt ist. Die Mantelstützvorrichtung
weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Reihe von in Walzenrichtung gegeneinander versetzten Kolben-Zylinder-Einheiten 28 auf, die über im Träger verlaufende Steuerdruckleitungen 29 einzeln oder gruppenweise mit unterschiedlichem Druck versorgt werden können. Der Träger 27 ist Über Schwenkeinsätze 30 in den
Lagern 6 drehfest gehalten. An beiden Enden des Walzenmantels
25 befinden sich Lagereinsätze 31, welche die aus Fig. 1 ersichtliche Form haben. Es gibt einen Ausschnitt 32 mit parallelen
Seitenflächen 33, die an entsprechenden Seitenwänden des Trägers 27 geführt sind. Außerdem bildet die untere Seite des Ausschnitts 32 einen Anschlag 34, der mit der Unterseite des Trägers 27, die einen Gegenanschlag 35 bildet, zusammenwirken kann. Infolgedessen ist der Walzenmantel 25 relativ zum Träger 27 über einen Hub h,
vertikal bewegbar.

Auch die obere Endwalze 3 weist einen Walzenmantel 36 mit zugehörigem Träger 37 auf. Letzterer ist über Sbhenkeinsätze 38 drehfest im Lager 7 gehalten. Eine hydrostatische Belastungsvorrichtung 39 vermag den Walzenmantel 36 nach unten zu drücken. Im Ausführungsbeispiel besteht sie aus mehreren in Walzenrichtung gegeneinander versetzten Kolben-Zylinder-Einheiten 40, die über Steuerdruckleitungen 41 einzeln oder gruppenweise mit unterschiedlichen Drücken versorgt werden können. Auch dieser Walzenmantel ist an den Enden mit Lagereinsätζen 42 versehen, die zur Vertikalführung auf dem
Träger 37 einen Ausschnitt 43 mit parallelen Führungsflächen 44
besitzen. Dieser Walzenmantel ist daher über den veränderbaren
Hub h^ verlagerbar.[Die Steuerdruckleitungen 29 und 41 führen zu einer Steuerdruckvorrichtung 45, die in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Kalanders und/oder Eigenschaftsparametern der
Warenbahn die jeweils erforderlichen Drücke an die Belastungseinrichtung 39 und an die Mantelstützvorrichtung 26 abgibt. Der

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Mantelstützvorrichtung 26 werden solche Drücke zugeführt, daß die untere Endwalze 2 einen Durchbiegungsausgleich erfährt und gleichzeitig die gesamte Kraft so groß ist, daß sich der Anscflag 34 gegen den Gegenanschlag 35 legt. Die Gesamtkraft muß daher größer sein als das Gewicht der Walzen zuzüglich der durch die Belastungseinrichtung 39 aufgebrachten Zusatzbelastung. Die Belastungseinrichtung 39 wird derart mit Drücken versorgt, daß sich zwischen den Walzen ein gewünschter Verlauf des Liniendrucks ergibt. Zusatzbelastung und Durchbiegungsausgleich sind unabhängig voneinander einstellbar. Der der unteren Hubvorrichtung 9 zugeführte Druck ist so groß, daß eine nach oben gerichtete Kraft erzeugt wird, welche größer ist als die Kraft, welche durch die Mantelstützvorrichtung hervorgerufen wird, so daß das Lager 6 kraftschlüssig an dem Gegenanschlag 13 anliegt. Infolgedessen hat der Walzenmantel 25 der unteren Endwalze 2 eine genau definierte Lage. Dieser Lage werden die Lager 7 für die obere Endwalze mit Hilfe der oberen Hubvorrichtung 14 derart angepaßt, daß mittels der Belastungseinrichtung 39 Druck ausgeübt werden kann, ohne daß die Vertikalbewegung dieses Walzenmantels 36 duch einen Anschlag behindert ist. Die Änderung des Hubes h₂ sollte daher so bemessen sein, daß die Summe aller Abdrehreserven des Walzenstapels ausgeglichen werden kann.

Zum Schnellabsenken der Walzen können die Hubräume der Mantelstützvorrichtung 26 und der unteren Hubvorrichtung 9 gleichzeitig mit dem Ablauf verbunden werden, so daß sich eine sehr rasche Absenkung ergibt. Die Summe der Hübe h1 und h3 sollte so bemessen sein, daß sich ein Spalt ergibt, der zum Ausbau einer Walze ausreicht. Es besteht auch die Möglichkeit, die Absenkbewegung der untersten Walze allein durch Ablassen der Druckflüssigkeit aus der Mantel stützvorrichtung 26 zu bewirken, wenn der Hub h3 gleich oder größer als der erforderliche Trennweg ist. Es besteht ferner die Möglichkeit, beim Absenken an den Trennweg einen Bremsweg anzuschließen, wenn der Absenkhub genügend groß ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden für gleiche und entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Hieraus ergibt sich, daß der obere Walzenmantel 136 eine definierte Ar-

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beitslage hat, in der ein Anschlag 134 am Lagereinsatz 142 mit einem Gegenanschlag 135 am Träger 137 zusammenwirkt. In diesem Fall wird auch die Zusatzbelastung über die Mantelstützeinrichtung der unteren Walze 102 aufgebracht. Auch in diesem Fall ist es sichergestellt, daß eine der Endwalzen eine genau definierte Lage hat, so daß sich auch für die andere Endwalze ein definierter Betrieb ergibt. Zum Absenken kann hierbei der Hub h5' der unteren Endwalze 102 und/oder der Hub h1 der unteiai Hubvorrichtung 9 benutzt werden.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, Teile der Mantelstützeinrichtung 26 und/oder der Belastungseinrichtung 39 mit Druckeinheiten zu versehen, welche entgegengesetzt zu den gezeichneten Einheiten wirksam sind. So kann beispielsweise bei der Ausführungsform nach Fig. 3 der obere Walzenmantel 136 zumindest teilweise auch durch nach oben wirkende Kolben-Zylinder-Einheiten belastet werden, beispielsweise um die Durchbiegung dieser Walze zu verhindern* Statt der veranchaulichten einen Reihe von Kolben-Zylinder-Einheiten können auch jeweils mehrere parallele Reihen vorgesehen sein. Statt der Kolben-Zylinder-Einheiten 28 bzw. 40 können auch mit Druckflüssigkeit gefüllte Druckräume verwendet werden, welche durch sich in Walzenrichtung erstreckende Leisten begrenzt sind.

Der neue Kalander bietet eine Vereinfachung der Steuerung bzw. Regelung des Kalanderbetriebes durch eine feinfühlige und fast reibungs- und verschleißlose Einleitung und Ausübung der Kräfte sowie eine genaue Positionierung der Funktionsteile und Funktionsgruppen. Die Linienkraft kann durch Signale geregelt werden, die durch die Messung von BeirLebsparametern und Eigenschaftsparametern der Warenbahn kontinuierlich ermittelt werden können. Der Kalander arbeitet trotz der Verwendung von vertikal bewegbaren Walzenmänteln vibrationsfrei. Das Trennen und Wechseln von Walzen ist ebenfalls einfach durchzuführen.

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Claims

Patentansprüche

1.]Kalander mit einem Ständer und einem mindestens zwei Walzen aufweisenden Walzenstapel, von denen die untere Endwalze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der vertikal beweglich und von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem in seitlichen Lagern drehfest gehaltenen Träger abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Walzen (2, 3» 4; 102, 103), 104 vertikal verlagerbar gehalten sind, daß auch die obere Endwalze (3; 103) einen Walzenmantel (36; I36) aufweist, der vertikal beweglich und mittels einer sich über die Walzenlänge erstreckenden, an einem in seitlichen Lagern (7) drehfest gehaltenen Träger (37; 137) abgestützten, hydrostatischen Belastungseinrichtung (39) belastbar ist, daß dem Walzenmantel (25; 136) der einen Endwalze (2; 103) an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer Anschlag (34; 134) zugeordnet ist, der sich unter dem Einfluß der Mantelstütz- bzw. Belastungseinrichtung gegen einen dem zugehörigen Träger zugeordneten Gegenanschlag (35; 135) legt und daß von den im Betrieb ständerfest gehaltenen Lagern (6, 7) beider Träger wenigstens die Lager des einen Trägers mittels einer Hubvorrichtung (9, 14) vertikal verstellbar sind.

2. Kalander, bei dem der Walzenmantel einer Endwalze wenigstens einen Lagereinsatz aufweist, der relativ zum Träger drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (34, 134) an dem Lagereinsatz (31» 142) ausgebildet sind.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur die Mantelstützeinrichtung (26) sondern auch die Belastungseinrichtung (39) mit über die Walzenlänge unterschiedlichen Drücken versorgbar ist.

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4. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, d£ die Anschläge (34) der unteren Endwalze (2) zugeordnet sind.

5. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lagern (7) für den Träger (37) der oberen Endwalze (3) eine obere Hubvorrichtung (14) angreift, deren Hub mindestens gleich der Summe der Abdrehreserven aller Walzwn ist.

6. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lagern (6) für den Träger (27) der unteren Endwalze (3) eine untere Hubvorrichtung (9) angreift, deren Hub zusammen mit dem Hub der MantelStützeinrichtung (27) mindestens gleich dem für den Ausbau einer Walze erforderlichen Spalt ist.

7. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (14) mechanisch antreibbar ist.

8. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Hubvorrichtung (9) eine hydrostatische Kolben-Zylinder-Einheit ist, die die Lager (7) für den Träger (27) der unteren Endwalze (2) im Betrieb gegen ständerfeste Anschläge (13) drückt.

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