DE3004915A1

DE3004915A1 - Kalander

Info

Publication number: DE3004915A1
Application number: DE19803004915
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: JPS56128394A; US4389933A; FI69666B; FI810363L; JPS5822598B2; IT1143368B; FI69666C; CH651604A5; IT8167169A0; GB2070090A; DE3004915C2; GB2070090B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander mit einein mindestens zwei übereinander angeordnete Walzen aufweisenden Walzenstapel, von denen die unterste Walze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der vertikal beweglich und von einer sich über die Walzenlänge erstrekkenden, hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem drehfest gehaltenen Träger abgestützt ist, und mit einer Drucksteuervorrichtung, welche der Mantelstützeinrichtung Drücke zuführt, die ein Anheben und einen Durchbiegungsausgleich des Walzenmantels hervorrufen.

Bei einem bekannten Kalander dieser Art (DE-AS 22 54 392) wirkt der Walzenmantel mit einer darüber befindlichen Walze zusammen, die, genauso wie der Träger, in ständerfesten Lagern gehalten ist. Die Mantelstützeinrichtung besteht aus einer Reihe in Achsrichtung versetzt angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten. Diese werden mit Drücken versorgt, die jeweils das Gewicht des Walzenmantels und gegebenenfalls weiterer zwischen diesen und der obersten, fest gelagerten Walze befindlichen Walzen, die vom zu behändeMen Material abhängige/Belastung und den Durchbiegungsausgleich berücksichtigen. Hierdurch wird der Betrieb der Drucksteuervorrichtung schwierig; dies gilt insbesondere, weil jede Belastungsänderung zu einer Änderung der Durchbiegung führt und die hierfür erforderliche Druck-

130034/0108

BACrORIGINAL

ζ. _

kompensation ihrerseits Einflüsse auf die Belastung hat. Außerdem ist der Walzenmantel schwimmend gelagert und daher stark vitrationsgefährdet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalander der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Drucksteuerung für die Mantelstützeinrichtung einfacher und der Walzenmantel weniger stark durch Vibrationen gefährdet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Belastung des Walzenstapels von oben mindestens eine hydrostatische Belastungseinrichtung an der beweglich gelagerten obersten Walze angreift und daß dem Walzenmantel der untersten Walze an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer Anschlag ztigeordnet ist, der sich unter dem Einfluß der von der Drucksteue:"vorrichtung abgegebenen Drücke gegen einen dem Träger zugeordneten Gegenanschlag legt.

Bei dieser Konstruktion kann mit der oben angeordneten Belastungseinrichtung eine vorgegebene Belastung feinfühlig und völlig unabhängig vom Durchbiegungsausgleich eingestellt werden. Die Drükke, welche der Mantelstutzeinrichtung zugeführt werden, können genau in Abhängigkeit von der Form des Walzenmantels, die beispielsweise durch Fühler abgetastet wird, gewählt werden, ohne daß Rückwirkungen auf die Belastung des Walzenstapels zu befürchten sind. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die insgesamt von der MantelstUtzeinrichtung ausgeübten Kräfte größer sind als das Gewicht der Walzen zuzüglich der von der Belastungseinrichtung ausgeübten Belastung, so daß sich die Anschläge des Walzenmantels an die Gegenanschläge des Trägers legen und daher die Arbeitslage des Walzenmantels genau fixleren. Da der Walzenmantel an beiden Enden über die Anschläge und Gegenanschläge kraftschlüssig mit dem Träger verbunden oder sogar über dessen Lager an dem Ständer abgestützt ist, ist der Walzenmantel nicht mehr frei schwimmend gelagert. Seine Yibrationsneigung ist daher e?rheblich herabgesetzt. Da es möglich ist, Änderungen der Höhe des Walzenstapels durch Abdrehen von Walzen u, dgl. mittels der Belastungs-

1 30034/01 08

^r BAD ORIGINAL

einrichtung auszugleichen, kann der Walzenmantel im Betrieb eine definierte Lage haben, so daß beim Absenken immer der gleiche Trennweg zur Verfügung steht. Die Höhe des Hubraums der Mantelstützeinrichtung kann in vollem Umfang für die Walzentrennung genutzt und entsprechend optimal ausgelegt werden. Trotz der Verlagerbarkeit aller Walzen des Stapels ist durch eine einmalige Justierung der Lager für den Träger gewährleistet, daß die Walzen immer horizontal verlaufen.

Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich bei einem Kalander, bei dem der Walzenmantel wenigstens einen Lagereinsatz aufweist, der relativ zum Träger drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist, dadurch, daß die Anschläge an dem Lagereinsatz ausgebildet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dafür gesorgt sein, daß der Träger in Lagern gehalten ist, die je in ständerfesten vertikalen Führungen verstellbar und durch eine hydrostatische Lagerstützeinrichtung aus einer definierten oberen Endlage absenkbar sind. Auf diese Weise läßt sich der Walzenmantel soweit absenken, wie es für einen Walzenaustausch erforderlich ist, ohne daß der Hub der Mantelstützeinrichtung übermäßig groß sein müßte. Dies ist bei beschränkten Platzverhältnissen, z. B. beim Ersatz einer üblichen starren untersten Kalanderwalze durch eine hier betrachtete Walze mit Durchbiegungsausgleich, von Interesse.

Hierbei braucht aber auch der Hub der Lagerstützeinrich'^ung nicht allzu groß gewählt zu werden. Es genügt, diesen Hub kleiner, zusammen mit dem Hub der Mantelstützeinrichtung aber größer als den zum Ausbau einer Walze erforderlichen Hub zu wählen.

Insbesondere kann dafür gesorgt sein, daß die Lagerstützeinrich-

durch
tung/eine Kolben-Zylinder-Einheit gebildet und die obere Endlage des Lagers durch einen ständerfesten Anschlag festgelegt ist.

Mit besonderem Vorteil wirkt der die obere Endlage des Lagers bestimmende Anschlag mit einem (igenanschlag am Lager zusammen.

130034/0108

BAD

30QA915

Dies hat im Vergleich mit einem Gegenanschlag, der mit dem Kolben einer die Lagerstutzeinrichtung bildenden Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirkt, den Vorzug, daß trotz der Verstellbarkeit der Lager für den Träger eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Walzenmantel und Ständer herbeigeführt wird, welche die Vibrationsneigung entsprechend klein hält.

Hierbei empfiehlt es sich, dall der Anschlag nur auf einer Seite der Viirkungslinie der Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist. Dies ergibt ein auf das Lager wirkendes Drehmoment, aufgrund dessen sich das Lager mit seinen einander gegenüberliegenden Führungsflächen an den ihnen zugeordneten Führungsflächen der ständerfesten Führung verklemmt, so daß nicht nur in vertikaler Richtung, sondern auch in horizontaler Richtung eine sehr feste Arretierung erreicht wird. Denn qiier zur Walzenachse hat das verklemmte Lager kein Spiel und in Richtung der Walzenachse wirken erhebliche Reibungskräfte zwischen den Führungsflächen.

einer bevorzugt®. Aus führungs form ist dafür gesorgt, daß der Hub der Mantelstützeinrichtung um mindestens 50% größer ist als der der Summe aller zum Trennen der Walzen erforderlichen Spalte entsprechende Trennweg und die Drucksteuervorrichtung derart veränderbar ist, daß der Drosselwiderstand im Ablaufkanal während einer etwa dem Trennweg entsprechenden Trennzeit auf einem Kleinstwert gehalten ist und während einer anschließenden Bremszeit allmählich zunimmt. Dies erlaubt ein sehr rasches Durchlaufen des Trennweges, ohne daß anschließend durch ein plötzliches Stoppen des Walzenmantels Schaden auftreten.

Einen ähnlichen Effekt erreicht man bei kleinerem Hub der Walzenstützeinrichtung dadurch, daß eine Steuervorrichtung, welche die Ablaßleitungen der Walzen- und LagerstUtzeinrichtungen gleichzeitig öffnet, und Mittel, um die Absenkbewegung der Walzen- und LagerstUtzeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten zu beenden.

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

130034/0108

BAD ORIGINAL

- 7 Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgestatteten Kalanders,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der drei untersten Walzen des Walzenpakets,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 2, Fig. 4 ein Absenkhub-Zeit-Diagrarnm und Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform.

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* Die oberste Walze 2 ist an beiden Enden je in einem Lager 6 gehalten, das an einer durch Rippen am Ständer 1 gebildeten^ Vertikal·», führung 7 auf und ab bewegbar und über eine Einstellvorrichtung 8 mit dem Kolben 9 einer in einem Zylinder 10 bewegbaren oberen Kolben-Zylinder-Einheit 11 verbunden ist, die eine hydrostat!- ■ sehe Belastungseinrichtung bildet. Die Zwischenwalzen 4 und 5 sind in ebenfalls längs der Führung 7 verschiebbaren Lagern 12 bzw. 13 gehalten.

Die unterste Walze 3 weist einen Walzenmantel 14 auf, der verti-; kai beweglich über mehrere in Walzenrichtung versetzte Kolben-Zy4 linder-Einheiten 15_f die zusammen eine Walzenstützeinrichtung ; bilden, auf einem Träger 16 abgestützt ist, der über Schwenkein-¹ Sätze 17 drehfest in Lagern 18 gehalten ist. Jede dieser Kolben-j Zylinder-Einheiten 15 weist einen Kolben 19 niit einem Lagerele- | ment 20 und einen Zylinder 21 auf. Der so gebildete Hubraum 22 ! ist über je eine im Träger 16 verlaufende Steuerdruckleitung 23 | mit einer Drucksteuervorrichtung 24 verbunden. An den Enden des ' Walzenmantels 14 sind Lagereinsätze 25 vorgesehen, auf deren Um- ^; fangsfläche der Walzenmantel gelagert ist. Außerdem besitzen sie

130034/0108

eine Aussparung 26 mit parallelen Seitenflächen 27, welche mit entsprechenden Seitenflächen des Trägers 16 Zusammenwirten, so daß der Lagereinsatz 25 drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist. Die untere Fläche der Aussparung 26 bildet einen Anschlag 28, der, wie Fig. 3 zeigt, mit der einen Gegenanschlag 29 bildenden Unterseite des Trägers 16 zusammenwirken kann.

Die Lager 18 für den Träger 16 sind ebenfalls vertikal vorschiebbar an der ständerfesten Führung 7 gehalten. Diese weist zu beiden Seiten jedes Ständers je eine Rippe auf, die einander abgewandte Führungsflächen bildet;, welche mit einander zugev/andten Führungsflächen des Lagers 18 zusammenwirkt. Eine Lagerstützeinrichtung in der Form einer Kolben-Zylinder-Einheit 30 vermag mit ihrem im Zylinder 31 geführten Kolben 32 unter cem Druck im Hubraum 33 das Lager 18 mit einem Gegenanschlag 34 an eineri ständerfesten Anschlag 35 zu drücken, so daß die Stellung des Lugers 18 genau definiert ist.

Die Drucksteuervorrichtung 24 weist einen Regelteil 36 auf, der in Abhängigkeit von über Steuersignalleitungen 37 beispielsweise von die Lage des Walzenmantels 14 abtastenden Fühler den von einer Pumpe 38 zugeführten Druck so umsetzt, daß die in den Hubräumen 22 der Kolben-Zylinder-Einheiten 15 herrschenden Drücke dazu führen, daß der Walzenmantel 14 im Bereich des Spalts zwischen ihm urü der Zwischenwalze 4 im wesentlichen keine Durchbiegung aufweist. Außerdem wird der Druck so bemessen, daß die gesamte auf den Walzenmantel 14 ausgeübte Kraft größer ist als die Gewichte des Walzenmantels und der darüber befindlichen Yfalze zuzüglich der in den oberen Kolben-Zylinder-Einheiten 11 ausgeübte Druckbelastung. Infolgedessen wird der Walzenmantel so woit angehoben, bis der Anschlag 28 am Gegenanschlag 29 zur Anlage kommt. Da auch der Träger 16 aufgrund der Fixierung des Lagers "8 eine definierte Lage hat, ist auf diese Weise die Betriebslage des Walzenmantels 14 genau definiert. Durchbiegungsänderungen können ; kompensiert werden, ohne daß dies einen Einfluß auf die Walzenbelastung hat und umgekehrt. Die Vibrationsneigung ist erheblich herabgesetzt, weil der Walzenmantel 14 über die Lagerelemente 25

130034/0108

BAD ORIGINAL

kraftschiüssig mit dem Träger 16 und dieser über das Lager 18 kraftschlüssig mit dem Ständer 1 verbunden ist.

Die Steuervorrichtung 24 weist einen Absenkteil 39 in einer Ablaufleitung 40 auf. In diese ist ein normal er v/eise sperrendes Cperrorgan 41 und ein damit verbundenes Drosselorgan 42 eingebaut, das beim Auftreten eines Trennsignals derart veränderbar ist, daß der Drosserwiderstand während einer etwa dem Trennweg h... entsprechenden Trennzeit t. auf einem Kleinstwert gehalten ist und während einer anschließenden Bremszeit tp allmählich zunimmt, so daß sich gemäß Fig. 4 an den Trennhub h^ noch ein Bremshub h_? anschließt. Dies erlaubt eine besonders rasche Absenkung der Walzen, weil während des Trennens sehr große Geschwindigkeiten zugelassen werden können, da anschließend ein allmähliches Abbremsen erfolgt. Wegen näherer Einzelheiten sei auf die ältere Anmeldung P 28 43 055.7-27 der Anmelderin verwiesen. Ein die Summe von Trenn- und Bremshub zulassender Gesamthub H ist auch bei beschränkten Platzverhältnissen sowohl für die Kolben-Zylinder-Einheiten 15 als auch für das Spiel in der Aussparung 26 mcglich, weil in allen Betriebszuständen der Walzenmantel 14 seine durch den Anschlag 28 vorgegebene/Lage einnimmt.

Den Zwisehe]iwalzen 4 und 5 sowie der obersten Walze 2 ist ein Hängewerk 4 5 zugeordnet, das von einem Motor 44 über ein Getriebe 45 verstellbar ist. Im vorliegenden Fall ist ein an sich bekanntes geteileo Spindelabschnitte aufweisendes Hängewerk veranschaulicht, bei dem die Anschläge 47, welche mit Stützflächen 46 an den Lagemi2, 13 zusammenwirken, gemeinsam mit Hilfe des Motors 44 und einzeln durch Verstellen der Spindelabschnitte verlagerbar sind. Es können aber auch andere Arten von Hängewerken verwendet v/erden, um die Absenkbewegung der Walzenlager beim Trennhub zu begrenzen.

Zum Ausbau einer Walze werden nicht nur der Walzenmantel 14, sondern auch die Lager 18 abgesenkt. Letzteres geschieht durch Ablassen der Druckflüssigkeit aus dem Hubraum 33 der Kolben-Zylinder-Einheit 30. Der entsprechende Hub h-, ist verhältnisnäßig

130034/0108

BAD ORIGINAL

3QQ4915

- .10 -

klein, l'.r ist kleiner als derjenige Hub, der notwendig ist, um eine dur Walzen ausbauen zu können. Aber die Summe des möglichen Flubes U des Walzenmantels 14 zuzüglich des Hubes tu reicht aus, um den Ausbauspalt zu erzielen.

In Fig. 5 ist derselbe Kalander wie in Fig. 1 vorgesehen; lediglich der Hub EL] der Kolben-Zylinder-Einheit 15 ist kleiner als der Hub H. iJie Pumpe 38 ist über eine Drucksteuervorrichtung 48 und ein Umschaltvent il 49 nit den Steuerdruckleitungen 23 für die Kolben-Zylinder-Einheiten 15 sowie, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Druckreduzierventils, über ein Umschaltventil 30 mit einer Druckleitung 51 für die Kolben-Zylinder-Einhei'; 30 verbunden, .'-'ine Steuervorrichtung 52 gibt, wenn über eine Signalleiüung 5J ein Ti'ennbefehl kommt, gleichzeitig einen Umsclia.:. the fehl an beide Umschaltventil 49 und 50, so daß sich beide Xo.ben-Zylinder-ßinheiten 15 und 30 an der Absenkbewegung beteiligen. Die Einheit 15 kommt zum relativen Stillstand, wenn die Unterseite des Lagerelements 20 mit der Oberseite des Trägers 16 in Berührung kommt, die Einheit 30 etwas später, wenn die Unterseite des Kolbens 32 mit dem Boden des Zylinders 31 in Berührung kommt

Abwandlungen von dem veranschaulichten Ausführrungsbeispiel sind in vielerlei Richtungen möglich. Beispielsweise können statt der veranschaulichten einen Reihe von Kolben-Zylinder-Einheiten 15 auch mehrere solcher Reihen vorgesehen sein, deren resultierende Kräfte annährend in der Walzenebene verlaufen. Statt der Führung des Lagereinsatzes 25 an Führungsflächen können auch hydrostatisch betätigte Führungskolben verwendet v/erden. Es ist nicht unbedingt erforderlich, alle Kolben-Zylinder-Einheiten 15 je lni'c einem eigenen Druck zu versorgen; häufig können jeweils mehrere benachbarte Einheiten gruppenweise zusammengefaßt und mit einem gemeinsamen Druck beschickt werden. Die Mantelstützein^richturig kann statt einzelner Kolben-Zylinder-Einheiten auch mindestens eine durch Leisten o. dgl. begrenzte Druckkammer besitzen, die mit Druckflüssigkeit gefüllt wird. Statt der unteren Kolben-Zylinder-Einheit 30 und dem Anschlag 35' kann auch eine mechanische Lagerstützeinrichtung, z. B. mit Gewindespindel, verwendet werden. Die

130034/0108

BAD ORIGINAL

■jelastungs< = inrichtung 11 braucht nicht auf die Lager 6 zu wirken, sondern icann auch, wenn die oberste Walze 2 einen Walzenmantel ähnlich dem Walzenmantel 14 aufweist, im Inneren dieses oberen Valzenmantels angeordnet sein, beispielsweise in '.'orm
einzelner .'volben-Zylinder-Ejnheiten.

BAD ORIGINAI

1 3003A/0108

Leerseite

Claims

.} Kalander mit einem mindestens zwei übereinander angeordnete Walzen aufweisenden Walzenstapel _t von denen die unter, te vvalze durch einen Walzenmantel gebildet ist, der vertikal beweglich, und von einer sich über die Walzenlänge ers;rekkenden, hydrostatischen Mantelstützeinrichimg auf ein^ra drehfest gehaltenen Träger abgestützt ist, und mit einer ürucksteuervorrichturig, welche der hantel Stützeinrichtung Drücke zuführt, die ein Anheben und einen Durchbiegun^sausgleich des Walzenmantels hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belastung des Walzenstapels von oben mindestens eine hydrostatische Belastungseinrichtung (11) an der beweglich gelagerten obersten Walze (2) angreift und daß dem Walzenmantel (14) der untersten Walze (3) an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer Anschlag (28) zugeordnet ist, der sich unler dem Einfluß der von de" üruckstauervorrichtung (P^i-, 48) abgegebenen Drücke ge-;en einen dem Träger (16) zugeordneten Gegenanschlag (29) legt.

Kalander, bei dem der Walzenmantel wenigstens einen 1/igerejnsatz aufweist, der relativ zum Träger drehfest, ab;-r vertikal verschiebbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet", dciß die Anschläge (28) an dem Lagereinsatz (25) ausgebildet sind.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (16) in Lagern (18) gehalten ist, die je i.i ständerfesten vertikalen Führungen (7) verstellbar und durch

130034/0108

BAD ORIGINAL

el ti ti hy.irontatiBr.he :,ager-:vl:titzeiiirichtung (.50) au;i einer definierten oberen Kndlage absenkbar sind.

h. ['.;<1 u'idei- nach Amspru-.-.h 3, dadurch gekennzeichnet, da.j der ;!ub lh-., j der Lagei'stutzeinrichtung (30) ÜLeineir, zusammen mit d(rfi! 'luh (_^rr) der Walzenstützeinrichtung ('!'">) aber großer als der ;:u!." .'usbau einer Walze erforderliche Hab ist.

'->. Kalander nach Anspruch 3 oder· 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstützeinrichtung durch eine Kolben-Zylinder-Einheit. (30.) gebildet uad die obere Endlage des Lagers (18) durch einen s tände rf -is ten Anschlag (35) -festgelegt "'st,

6. Kal.iuder nach Anspruch ^cj, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfichiag ('>·¹.5) mit einem Gegenanschlag (3A) am Lager O-3) zusammenwirkt .

?. Kalander nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, df ß der Anschlag (55) nur auf einer Seite der Wirkungslinie dtr Kolben-Ir'.ylj.nder-Einheit (3o) angeordnet ist.

8. Kalander nach einen; der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (H) der V/alzenstützeinrichtunr; (15) um mindestens 50% grauer ist als der der ;Jumiae aller zum Trennen der Walzen erforderlichen ."palte entsprechende 'Tennweg (h,) und die DrucksLeuervorrichtung (24) derart veränderbar ist, daß der Drosselwiderstand im Ablaufkanal (40) während einer etwa dem Trennv/eg entsprechenden Trennzeit (t,) auf einem Kleinstwert gehalten ist und während einer anschließenden Bremszeit (t₂) allmählich zunimmt.

9. Kalander nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (52), welche die Ablaßleitungen der Walzen- und Lagerstutzeinrichtungen 05, 30) gleichzeitig öffnet, und Mittel, um die Absenkbewegung der Walzen- und Lagerstützeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten zu beenden.

130034/0108

BAD ORIGINAL