DE4028831A1 - Kalander - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander, insbesondere in einer Extruder-Kalander-Kombination mit mindestens einer Profilwalze, die einen in Lagern gelagerten Walzenkern mit einer auf diesem befestigten das Profil tragenden Hülse aufweist, wobei das eine Lager von einer verschiebbaren Tragvorrichtung im Kalanderständer gehaltert ist.

Derartige Profilkalander sind sowohl für sich allein als auch fest verbunden mit einem Extruder zur Beschickung (Roller-Head) vielfältig im Einsatz. Soll anstelle eines bisher hergestellten Profiles ein anderes Profil hergestellt werden, so ist ein Wechsel der Profilwalze oder bei einer mit Kern versehenen Profilwalze, ein Wechsel der mit dem Profil versehenen Hülse vorzunehmen. Da in den Fabrikationsstätten ein Wechsel des Profiles sehr häufig vorzunehmen ist, muß dieser Wechsel zur Vermeidung von Maschinenstillstandszeiten möglichst schnell durchführbar sein. Aus diesem Grunde wechselt man nicht die ganze Profilwalze aus, sondern nur die Hülse, indem man einseitig ein Lagergehäuse entfernt und die Hülse von dem einseitig freischwebenden Walzenkern zur Seite hin abzieht und gegen eine andere vorgewärmte Profilhülse austauscht. Sodann baut man das Lagergehäuse wieder ein. Für den schnellen Ein- und Ausbau des Lagergehäuses befestigt man dieses an einer mit drei Gelenken versehenen Vorrichtung, mit der das Lagergehäuse erst axial über die Stirnseite des Walzenkernes hinaus verschiebbar und anschließend seitlich wegklappbar ist. Bei den im Kalander auftretenden hohen Kräften und Momenten muß das Lagergehäuse sehr stabil sein und entsprechend fest im Kalanderständer eingebaut sein, bei diesen Kalandern ist aber auch eine hoch exakt reproduzierbare Stellung des Lagergehäuses notwendig. Dieses bereitet in der Herstellungstechnik erhebliche Probleme. Die Probleme liegen in den engen Toleranzen, die hier eingehalten werden müssen. Die Probleme liegen aber auch darin, daß aufgrund der engen Toleranzen das Herausnehmen und das Hereinschieben des Lagergehäuses schwierig und zeitraubend ist, zumal das Lagergehäuse heiß ist und der einseitig frei schwebende Walzenkern mit der darüber geschobenen Hülse eine Kompensation des Durchhängens erforderlich macht.

Um diese Probleme zu vermeiden oder zumindest zu verringern, ist der Versuch unternommen worden, das Lagergehäuse dreiteilig auszuführen und die einzelnen Teile hydraulisch zusammenzuschieben und beim Ausbau der Profilhülse hydraulisch vom Lager wegzuziehen. Dabei bildet das der Gegenwalze abgewandte Teil ein Halbgehäuse, während die beiden anderen Teile Viertelgehäuse darstellten. Diese Ausführung weist jedoch ihrerseits auch Nachteile auf: Sie beansprucht relativ viel Bauraum, was konstruktiv auf der der Gegenwalze zugewandten Seite nachteilig ist. Sind die drei Teile nicht hochexakt ausgeführt, ergeben sich Schwierigkeiten beim Zusammensetzen der drei Teile zu einem einheitlichen Gehäuse.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine hoch exakte Möglichkeit des Haltens des Lagers bei geringem Aufwand an Bauraum zu erreichen. Insbesondere soll auch die Hülsenwechselzeit noch einmal wesentlich reduziert werden, wobei die Festigkeit und Exaktheit der Lagerung nicht gemindert werden soll.

Die Erfindung besteht darin, daß die Tragvorrichtung aus mindestens vier verschiebbaren schalenartigen Lagergehäuseteilen besteht, die mittels Verstellvorrichtungen verschiebbar sind, wobei die Verschiebungsachsen die Walzenachse schneiden.

Die Verstellvorrichtungen können Hydraulik-Kolben-Zylinder- Einheiten oder Spindeln sein. Beide Arten von Tragvorrichtungen lassen sich sehr schnell bewegen. Die schalenartigen Gehäuseteile brauchen kein geschlossenes Gehäuse zu bilden, sie können durchaus, und das ist aus räumlichen Gründen vorteilhaft, nur Teile eines geschlossenen Gehäuses darstellen, ohne daß die Tragvorrichtung an Festigkeit verliert. Verwendet man hydraulische Verstellvorrichtungen, so ist es zweckmäßig, wenn die Gehäuseteile ihre Sollstellung dann erreichen, wenn die Kolben ihre Endposition im Zylinder innehaben. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, die Sollstellung der Gehäuseteile exakt zu erreichen und während der gesamten Betriebsdauer festzuhalten.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn diejenigen Verstellvorrichtungen die der Gegenwalze abgewandt sind, wesentlich kräftiger als das andere Paar von Verstellvorrichtungen ausgeführt ist. Denn das kräftiger ausgeführte Paar auf der der Gegenwalze abgewandten Seite hat die von der Gegenwalze und von dem zu kalandrierenden Gut ausgehenden Kräfte aufzufangen, während das andere Paar von Verstellvorrichtungen mehr Stützaufgaben hat. Allerdings ist nicht zu übersehen, daß insbesondere bei einer Extruder-Kalander-Kombination auch Kräfte auftreten, die nicht in der Ebene der Walzenachsen liegen, sondern schräg zu dieser Ebene verlaufen. Die Querkomponente dieser Kräfte wird mit der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung einwandfrei aufgefangen.

Zweckmäßig ist es, wenn mindestens das Paar von Lagergehäuseteilen, welches der Gegenwalze abgewandt ist, kulissenseitig seitliche Führungsstützen aufweist, die fest im Kalanderständer eingebaut sind. Hierdurch werden die Verstellvorrichtungen von Kräften entlastet, die quer zur Verstellrichtung wirken.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Paar von Lagergehäuseteilen ein verschiebbarer Keil angeordnet ist, welcher bei Kraftbeaufschlagung die Lagergehäuseteile gegen die Führungsstützen drückt. Hierdurch werden während des Betriebes die Lagergehäuseteile exakt fixiert, ohne daß die Profilhülsenwechselzeiten verlängert werden.

Eine andere Möglichkeit dieser Fixierung kann darin bestehen, daß die Lagergehäuseteile einander seitlich berühren, in oder an der Berührungsfläche ineinander greifende Positionierelemente vorzugsweise in Form von Stiften, Halbkugeln, halbrollenförmigen Vorsprüngen, keilförmigen Vorsprüngen und entsprechenden Ausnehmungen am gegenüberliegenden Lagergehäuseteil aufweisen, und daß eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, welche beide Verstellvorrichtungen synchron bewegt. Hierdurch wird eine besonders gute und exakte Einstellung der Lagergehäuseteile erreicht.

Dieses ist insbesondere deshalb wichtig, weil bei dieser Art von Kalandern in den meisten Fällen Wälzlager eingebaut werden, welche empfindlich gegen Verspannungen und Verformungen sind.

Zweckmäßig ist es, wenn die Verschiebeachsen auf der der Gegenwalze abgewandten Seite einen Winkel von 60°±30° und auf der der Gegenwalze zugewandten Seite einen Winkel von 90°±30° einschließen.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Kalander,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Verriegelung der beiden Lagergehäuseteile auf der der Gegenwalze abgewandten Seite,

Fig. 3 eine weitere Verriegelungsmöglichkeit.

Im Kalanderständer 1 ist die Profilwalze 2 und die Gegenwalze 3 gelagert. Die Profilwalze 2 besteht aus einem Kern 4 und der Profilhülse 5. Deren Innendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser des Lagers 6, welches auf dem Zapfen des Kernes 4 sitzt. Am Außenumfang des Lagers 6 greifen vier Lagergehäuseteile 7 und 8 an, wobei die Lagergehäuseteile 7 auf der der Gegenwalze 3 abgewandten Seite, die Lagergehäuseteile 8 auf der der Gegenwalze 3 zugewandten Seite angeordnet sind. Diese Lagergehäuseteile 7, 8 sind mittels Verstellvorrichtungen 9, die entweder Gewindespindeln oder Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten sind, verschiebbar angeordnet, und zwar in zwei Endstellungen, einer Endstellung, in der die Lagergehäuseteile 7, 8 fest am Umfang des Lagers 6 anliegen und einer anderen Endstellung, in der die Lagergehäuseteile 7, 8 aus dem Weg der Profilhülse 5 herausgefahren sind. In der letztgenannten Stellung läßt sich die Profilhülse 5 schnell vom Kern 4 abziehen, wobei sie über das Lager 6 hinwegbewegt wird, welches fest auf dem Zapfen des Kernes 4 verbleibt. Auf diese Weise wird der zeitraubende Ein- und Ausbau eines allseitig geschlossenen Lagergehäuses vermieden.

Die beiden der Gegenwalze 3 abgewandten Lagergehäuseteile 7 sind durch kulissenseitig angeordnete Führungsstützen 10 geführt und abgestützt. Auf der anderen Seite werden sie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch einen Keil 11 abgestützt, der mittels einer Verstellvorrichtung 12 in seine Endposition gedrückt wird. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 berühren die beiden Lagergehäuseteile 7′ einander in der durch die Walzenachsen gegebenen Ebene. An dieser Berührungsfläche 13 weist das eine Lagergehäuseteil 7′ einen halbkugelförmigen oder halbzylindrischen Vorsprung 14 auf, welcher in eine entsprechende Ausnehmung des anderen Lagergehäuseteiles 7′ hineingreift. Hier ist es notwendig, daß die beiden Lagergehäuseteile 7′ synchron miteinander bewegt werden.

Eine dritte Ausführungsform ist in der Fig. 3 gezeigt. Auch hier weisen die beiden Lagergehäuseteile 7′′ eine gemeinsame Berührungsfläche 13 in der Ebene der Walzenachsen auf, ein Keil 15 mit seitlichen Keilflächen 16 und einer senkrecht zur Walzenachsenebene verlaufenden Druckfläche 17 greift in seitliche Ausnehmungen der Lagergehäuseteile 7′′ auf den einander zugewandten Seiten ein.

Um das Lager 6 nicht zu deformieren, ist es vorteilhaft, insbesondere die Lagergehäuseteile 8 nur mit einem definierten Druck zu beaufschlagen.

In Sonderfällen wird es möglich sein, auch mit drei Lagergehäuseteilen eine stabile Lagerung zu erzielen.

Liste der Bezugszeichen:

 1 Kalanderständer
 2 Profilwalze
 3 Gegenwalze
 4 Kern
 5 Profilhülse
 6 Lager
 7 Lagergehäuseteil
 8 Lagergehäuseteil
 9 Verstellvorrichtung
10 Führungsstützen
11 Keil
12 Verstellvorrichtung
13 Berührungsfläche
14 Vorsprung
15 Keil
16 Keilflächen
17 Druckfläche
18 Verschiebungsachse
19 Walzenachse
20 Kulisse
21 Verschiebeachsen

Claims (5)

1. Kalander, insbesondere in einer Extruder-Kalander-Kombination, mit mindestens einer Profilwalze, die einen in Lagern gelagerten Walzenkern mit einer auf diesem befestigten, das Profil tragenden Hülse aufweist, wobei das eine Lager von einer verschiebbaren Tragvorrichtung im Kalanderständer gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung aus mindestens vier verschiebbaren schalenartigen Lagergehäuseteilen (7, 8) besteht, die mittels Verstellvorrichtungen (9) verschiebbar sind, wobei die Verschiebungsachsen (18) die Walzenachsen (19) schneiden.

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Paar von Lagergehäuseteilen (7), welches der Gegenwalze (3) abgewandt ist, kulissenseitig seitliche Führungsstützen (10) aufweist, die fest im Kalanderständer (1) eingebaut sind.

3. Kalander nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Paar von Lagergehäuseteilen (7) ein verschiebbarer Keil (11) angeordnet ist, welcher bei Kraftbeaufschlagung die Lagergehäuseteile (7) gegen die Führungsstützen (10) drückt.

4. Kalander nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagergehäuseteile (7) einander seitlich berühren, in oder an der Berührungsfläche (13) ineinandergreifende Positionierelemente (14) vorzugsweise in Form von Stiften, Halbkugeln, zylindrischen oder keilförmigen Vorsprüngen und entsprechenden Ausnehmungen am gegenüberliegenden Lagergehäuseteil (7) aufweisen, und daß eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, welche die diesen beiden Lagergehäuseteilen (7) zugeordneten Verstellvorrichtungen (9) synchron bewegt.

5. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeachsen (21) auf der der Gegenwalze (3) abgewandten Seite einen Winkel von 60°±30° und auf der der Gegenwalze (3) zugewandten Seite einen Winkel von 90°±30° einschließen.