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Verfahren und VorrieJjtung zum schnellen Trennen der Walzen
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eines Kalanders (Zusatz zu DBP... (l'atentanmeldung P 28 45 055.7-27)
Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zum schnellen Trennen der Walzen
eines Kalanders, bei. dem die unterste Walze, deren Lager auf hydraulischen Kolben-
Zylinder-Einheiten abgestützt sind, durch Ablassen der Druckflüssigkeit aus der
normalen Betriebatellung über einen etwa der Summe aller zum Trennen der Walzen
erforderlichen Spalte entsprechenden Trennweg abgesenkt wird, mit dem Kennzeichen,
daß die Absenkbewegung unter allmählicher Herabsetzung der Geschwindigkeit über
einen Bremsweg fortgesetzt wird, der mindestens 50% des Trennwegs beträgt.
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Das Hauptpatent bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zum schnellen
Trennen der Walzen eines Kalanders, bei dem die Lager der unteren Walze auf den
Kolben von Hydraulikzylindern abgestützt sind, deren Hub einen etwa der Summe aller
zum Trennen der Walzen erforderlichen Spalte entsprechenden Trennweg zuläßt, wobei
den Hydraulikzylindern in einer vom Raum unterhalb des Kolbens abgehenden Ablaßleitung
ein Drosselorgan und beim Auftreten eines Trennsignals öffnendes Sperrorgan zugeordnet
ist, mit dem Kennzeichen, daß der Hub wesentlich größer ist - insbesondere um die
zum Aus- und Einbau einer Walze erforderlichen Spalte - als der Trennweg und das
Drosselorgan mittels einer ';teuervorrichtung derart veränderbar
ist,
daß der Drosselwiderstand während einer etwa dem Trennweg entsprechenden Trennzeit
allf einem If leinstwert gehalten ist und während einer anschließenden Bremszeit
allmählich zunimmt.
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Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß die unterste Walze eines Kalanders
den Trennweg aui3erordentlich rasch durchlaufen kann, trotzdem aber die auf die
untere walze wirkenden Verzögerungskräfte so klein gehalten werden, daß keine Beschädigungen
oder unzulässige Durchbiegungen auftreten. Insbesondere kann die unterste Walze
völlig weich zum Stillstand kommen. Günstige Werte des Bremsweges liegen über der
Größe des Trennweges, vorzugsweise beim 1,5 bis 4fachen des Trennweges. Im Ausführungsbeispiel
ist das Verfahren und die Vorrichtung anhand einer unteren Walze gezeigt, die drehbar
in lagern gehalten ist, welche mittels unterer Kolben-Zylinder-Einheiten in ständerfesten
Führungen bis gegen einen Anschlag, der die normale Arbeitsstellung definiert, verschiebbar
ist.
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Es ist ferner bekannt (CH-PS 564 643), als unterste Walze einen Walzenmantel
zu verwenden, der von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden, hydrostatischen
Mantelstützeinrichtung auf einem drehfesten Träger abgestützt und vertikal relativ
zu diesem verlagerbar ist. Auf diese Weise läßt sich der Walzenmantel zur Erzeugung
eines Anpreßdruckes anheben, ein Durchbiegungsausgleich erzielen und auch eine Absenkung
zum Zweck der Walzentrennung herbeiführen. In diesem all weist die Mantelsttzeinrichtung
mehrere in Walzenrichtung verteilte Lagerelemente auf, die je von einer sich am
Träger abstützenden Kolben-Zylinder-Einheit getragen sind.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum schnellen Trennen der zahlt
zen eines Kalanders, bei dem die unterste Walze, die von einer hydrostatischen Stützeinrichtung
abgestützt ist, durch Ablassen der Druckflüssigkeit aus der normalen Betriebsstellung
über eine etwa der Summe aller zum Trennen der Walzen erforderlichen Spalt entsprechenden
Trennweg abgesenkt wird, wobei die Absenkbewegung' unter allmählicher Herabsetzung
der Geschwindigkeit über einen
Bremsweg fortgesetzt wird, de@ mindestens
50% des Trennwegs beträgt, nach einem der Ansprüche 1 bis 8 des Hauptpatents dadurch
weitergebildet, daß bei Verwendung eines Walzenmantels der von einer sich über die
Walzenlänge ertreckenden, hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem drehfest
gelagerten Träger abgestützt und vertikal rel@tiv zu diesem verlagerbar ist, als
unterster Kalanderwalze @le abbremsung des Walzenmantels mittels der Mantelstützeinrichtung
erfolgt.
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Ferner wird eine Vorrichtung zum schnellen Trennen der Walzen eines
Kalanders, bei dem die unterste Walze von einer hydrostatischen Stützeinrichtung
abgestützt ist, deren Hub einen etwa der Summe aller zum Treruien der wälzen erforderlichen
Spalte entsprechenden Trennweg zuläßt. wobei der Stützeinrichtung in einer Ablaufleitung
ein Drosselorgan und ein beim Auftreten eines Trennsignals öffnendes Sperrorgan
zugeordnet ist, wobei der Hub wesentlich größer ist - insbesondere um die zum Aus-
und Einbau einer Walze erforderliche Spalte - als Trennweg und das Drosselorgan
mittels einer Steuervorrichtung derart veränderbar ist, daß der Drosselwiderstand
während einer etwa dem Trennweg entsprechenden Trennzeit auf einem Kleinstwert gehalten
ist und während einer anschließenden Bremszeit allmählich zunimmt, nach einem der
Ansprüche 9 bis 22 des Hauptpatents erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß
bei Verwendung eines Walzenmantels, der von einer sich über die Walzenlänge erstreckenden
hydrostatischen Mantelstützeinrichtung auf einem drehfesten Träger abgestützt und
vertikal relativ zu diesem verlagerbar ist, als unterster Kalanderwalze, der Hub
der Mantelstützeinrichtung den Trennweg erheblich übersteigt.
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Die Maßnahmen nach dem fiauptpatent eignen sich daher nicht nur für
die durch Kolben-Zylinder-Einheiten abgestützten Zapfenlager der untersten Kalanderwalze,
sondern auch dann, wenn die Lagerung eines Walzenmantels durch in ihn eingebaute
Einrichtungen bewirkt wird, die ihn direkt oder indirekt abstützen.
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Auch die in den Unteransprüchen des Hauptpatents beschriebenen
Merkmale
lassen sich in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung anwenden.
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Bei einer einfachen Lösung ist dafür gesorgt, daß die MantelstützT
einrichtung mehrere in Walzenrichtung verteilte Lagerelemente, die je von einer
sich am Träger abstützenden Kolben-Zylinder-Einheit getragen sind, aufweist.
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In den meisten Fällen genügt es, wenn ein Drosselorgan in der Ablaufleitung
allen Kolben-'ylinder-Einheiten der Ma@telstützeinrichtung gemeinsam ist. Dies ergibtidaraus,
daß die Bremsung erst nach dem Trennweg einsetzt, der Walzenmantel also nicht mehr
durch das Gewicht der darüber befindlichen Walzen und eine eventuelle Zusatzkraft
belastet ist, der Träger daher zu Beginn des Bremsvorganges höchstens noch geringfügig
durchgebogen ist und daher die Kolben bei allen Kolben- Zylinder-Einheiten annährend
die gleiche Relativlage zum Zylinder haben. Es ist aber auch möglich, jeder Einheit
oder mehreren Gruppen solcher Einheiten ein eigenes Drosselorgan zuzuordnen und
die Drosselorgane unterschiedlich von der Steuervorrichtung her anzusteuern.
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Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß zur Belastung des ;Walzenstapels
von oben eine hydrostatische Belastungseinrichtung an der beweglich gelagerten oberen
Walze angreift und daß dem .Walzenmantel an beiden Enden ein mit ihm vertikal verstellbarer
Anschlag zugeordnet ist, der sich unter dem Einfluß des Druckes in der Mantelstützeinrichtung
gegen einen Gegenanschlag am Träger legt. Auf diese Weise nimmt der Walzenmantel
im Betrieb grundsätzlich seine oberste Stellung ein. Demzufolge ist der für einen:
Absenk- und Bremsvorgang zur Verfügung stende Hub immer gleich und verhältnismäßig
groß. Die zusätzlich zum Walzengewicht benötigte Belastung kann mit llilfe der oberen
Belastungseinrichtung aufgebracht werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellt
ter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig.
1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgestatteten TualandeI~s,
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der drei untersten Walzen des Walzenpakets,
Fig. 3 einen Schnitt längs deI Linie A-A der Fig. 2 und Fig. 4 ein Absenkhub-Zeit-Diagramm.
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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 durch Rippen am Ständer 1 gebildeten Verti--kalführung 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 hydrostatische
Belastungseinrichtung bildet. Die Zwischenwalzen 5 und 4 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 über eine mehreren in Walzenrichtung versetzt an-Igeordnete Kolben- Zylinder-Einheiten
15 aufweisende, hydrostatische' 1Mantelstützeinrichtung auf einem Träger 16 abgestützt
ist, der über Schwenkeinsätze 17 drehfest in Lagern 18 gehalten ist. Jede dieser
Kolben-Zylinder-Einheiten 15 weist einenKolben 19 mit ei-.nem Lagerelement 20 und
einen Zylinder 21 auf. Der so/gebildete Hubraum 22 ist über je eine im Träger 16
verlaufende Steuerdruck-1 leitung 23 mit einer Drucksteuervorrichtung 24 verbunden.
An den Enden des Walzenmantels 14 sind Lagereinsätze 25 vorgesehen, auf deren Umfangsfläche
der Walzenmantel gelagert ist. Außerdem besitzen sie eine Aussparung 26 mit parallelen
Seitenflächen 27, welche mit entsprechenden Seitenflächen des Trägers 16 zusammenwirken,
so daß der Lagereinsatz 25 drehfest, aber vertikal verschiebbar gehalten ist. Die
untere Fläche der Aussparung 26 bildet
einen Anschlag 28, de@,
wje Üiß. 3 zeigt, mib der einen Gegenanschlag 29 bildenden Unterseite des Trägers
16 zusammenwirken kann.
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Die Lager 18 für den Träger 16 sind ebenfalls vertikal verschiebbar
an der ständerfesten @ @ührung 7 gehalten. Diese weist zu beiden Seiten jedes Ständers
je eine Rippe auf, die einander abgewandte Führungsflächen bildet, welche mit einander
zugewandten Führungsflächen des Lagers l 8 zusammenwirkt. Eine Lagerstiltzeinrichtung
in der Form einer Kolben- Zylinder-Einheit 30 vermag mit ihrem im zylinder 31 geführten
Kolben 32 unter dem Druck im Hubraum 33 das Lager 18 mit einem Gegenanschlag 34
an einen ständerfesten Anschlag 35 zu drücken, so daß die Stellung des Lagers 18
genau definiert ist.
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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 sp 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 und 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 Walze zuzüglich der in den oberen
Kolben-Zylinder-Einheiten 11 ausgeübte Druckbelastung. Infolgedessen wird der Walzenmantel
so weit angehoben, bis dGr Anschlag 28 am Gegenanschlag 29 zur Anlage kommt. Da
auch der Träger 16 aufgrund der Fixierung des Lagers 18 eine definierte Lage hat,
is-t 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 kraftschlüssig mit dem Träger 16 und dieser über das
Lager 18 kraftschlüssig mit dem Ständer 1 verbunden i3t.
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Die oteuervorrichtung 24 tist aminen Absenkteil 39 in einer Ablaufleitung
40 auf. In diese ist ein normalerweise sperrendes Sperrorgan 41 und ein damit verbundenes
Drosselorgan 42 eingebaut, das beim Auftreten eines Trenns@gnals derart veränderbar
ist, daß der Drosselwiderstand während einer etwa dem Trennweg h1 entsprechenden
Trennzeit t1 auf einem Kleinstwert gehalen ist und während einer anschließenden
Bremszeit t2 allmählich zunimmt, so daß sich gemäß Fig. 4 an den Trennhub h1 noch
ein Bremshub h2 ansdiießt. Dies erlaubt eine besonders rasche Absenkung der Walzen,
weil während des Trennens sehr große Geschwindigkeiten zugelassen werden können,
da anschließend ein allmähliches Abbremsen erfolgt.
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Wegen näherer Einzelheiten sei auf die ältere Anmeldung P 28 45 055.7-27
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 möglich, weil in allen Betriebszuständen
der Walzenmantel 14 seine durch den Anschlag 28 vorgegebene obere Lage einnimmt.
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Den Zwischenwalzen 4 und 5 sowie der obersten Walze ist ein Hängewerk
43 zugeordnet, das von einem Motor 44 über ein Getriebe ,45 verstellbar ist. Im
vorliegenden Fall ist ein an sich bekanntes geteiltes Spindelabschnitte aufweisendes
Hängewerk veranschaulicht, bei dem Anschläge 47, welche mit Stützflächen 46 an den
Lagern 12, 13 zusammenwirken, gemeinsam mit Hilfe des Motors 44 und einzeln durch
Verstellen der Spindelabschnitte verlagerbar sind. Es können aber auch andere Arten
von Hängespindeln verwendet werden, um die Absenkbewegung der Walzenlager beim Trennhub
zu begrenzen.
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Zum Ausbau einer Walze werden nicht nur der Walzenmantel 14, sondern
auch die Lager 18 abgesenkt. Letzteres geschieht durch Ablassen von Druckflüssigkeit
aus dem Hubraum 33 der Kolben-Zylinder-Einheit 30. Der entsprechende liub h3 ist
verhältnismäßig kein. Er ist kleiner als derjenige Hub, der notwendig ist, um eine
der Walzen ausbauen zu können. Aber die Summe des möglichen hubes H des Walzenmantels
14 zuzüglich des Hubes h reicht aus,
tun den Ausbauspalt zu eg@le@en.
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Abwandlungen von dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind in
vielerlei Rich-tuugeli möglich. I3eispielsweise können statt der veranschaulichten
einen Reihe von l olben--~ylinder-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 werden. Es ist nicht unbedingt erforderlich, alle Ifolben--ylinder-Einheiten
15 je mit einem eigenen Druck zu versorgen; häufig können jeweils mehrere benachbarte
Einheiten gruppenweise zusamniengefaßt und mit einem gemeinsamen Druck beschickt
werden. Die Mantelstützeinrichtung 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
des Anschlags 35 kann auch eine mechanische Lagerstützeinrichtung, z. B. mit Gewindespindel,
verwendet werden.
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Wenn der Ausbauspalt auf andere Weise erzielt wird, zum Beispiel durch
Anheben von Walzen mittels des Hängewerks, kann auf die Lagerstützeinrichtung auch
verzichtet werden. Mit der Walzenstützeinrichtung 15, 20 kann auch die zusätzliche
Belastung aufgebracht werden, wobei die obere Belastungseinrichtung 11 und die Anschlag
ge 28, 29 fortfallen können. Die ßelastungsei nrichtung 11 bracht nicht auf die
Lager 6 zu wirken, sonder kann, wenn die oberste Walze 2 einen Walzenmantel ähnlich
dem Walzenmantel 14 aufweist, im Inneren dieses obersten Walzenmantels angeordnet
sein, beispielsweise in Form e inzelner Kolben @ ylinde r-Einhe iten.