DE4301096C2 - Kalander - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander, bestehend aus einem aus zwei parallel zueinander aufgestellten Stän­ dern aufgebauten Walzengerüst, in welchem mindestens zwei durch mindestens einen Motor angetriebene Walzen mittels in Lagerkörpern angeordneten Lagern gelagert sind, wobei unter der Einwirkung äußerer Kräfte die La­ gerkörper mindestens einer Walze zusammen mit der Walze aus dem Gerüst durch einen Freiraum in jedem Ständer herausnehmbar und einbringbar sind.

Kalander sind seit vielen Jahrzehnten bekannt. Sie wer­ den auf vielen technischen Gebieten in Anwendung ge­ bracht. Sehr weit verbreitet sind sie in der Gummi- und Kunststoffindustrie, wo auch besonders große und schwe­ re Ausführungsformen in Anwendung kommen. Kalander und ihre Walzen haben eine lange Lebensdauer. Normalerweise kommt es recht selten vor, daß Walzen gewechselt werden müssen. Ein solcher Walzenwechsel ist sehr aufwendig und erfordert längere Stillstandszeiten des Kalanders, in denen in der Produktionsstraße nicht gearbeitet wer­ den kann, in der der Kalander ein Hauptbestandteil ist.

Da die beiden Ständer, zwischen denen sich die Walzen des Kalanders befinden und die die Lagerkörper der Wal­ zen aufnehmen, geschlossene und unzerlegbare Bauteile sind, kann bei den schweren Ausführungsformen der Kalander in der Gummi- und Kunststoffindustrie ein Walzen­ wechsel nur dadurch erfolgen, daß nach Abstützung der auszubauenden Walze die Walze mit einem Lagerkörper oder ein Lagerkörper aus dem Ständer ausgebaut wird und die Walze dann durch den entstandenen Freiraum seitlich herausgezogen wird, oder dadurch, daß nach Abstützung aller Walzen ein Ständer in Richtung der Walzenachsen von den Walzen wegbewegt wird, bis die Walzen frei sind und von Hebewerkzeugen einzeln ergriffen, seitlich verschoben und herausgehoben werden können.

Da diese für den Walzenwechsel sehr schwierigen und aufwendigen Arbeitsmaßnahmen die Produktion längere Zeit unterbrechen, hat man für das Arbeiten mit Profil­ walzen, die oft schon nach ein paar Stunden gewechselt werden müssen, um mit einem anderen Profil weiter ar­ beiten zu können, Walzen entwickelt, von denen der das Profil tragende Walzenmantel lösbar und gegen andere Walzenmäntel austauschbar ist. Aber auch hierzu muß der eine der beiden Lagerkörper aus dem Ständer entfernt werden, um den Austausch vornehmen zu können. Zum Zwec­ ke des Auswechselns der Walzenmäntel in möglichst kur­ zen Umrüstzeiten sind die Kalander mit Hilfseinrich­ tungen ausgestattet, nämlich ausklapp- oder ausfahrba­ ren Lagerkörpern auf einer Kalanderseite, was es erfor­ derlich macht, daß auf der gegenüberliegenden Kalan­ derseite der Walzenzapfen verlängert ist und eine Ge­ genhaltevorrichtung vorgesehen ist, die die waagerech­ te Lage der Walze während des Abziehens des einen pro­ filierten Walzenmantels und während des Aufziehens eines anderen profilierten Walzenmantels gewährleistet. Weiter ist eine mechanisch oder hydraulisch wirkende Auf- und Abziehvorrichtung für den profilierten Walzen­ mantel erforderlich, mit der der Walzenmantel durch die nach dem Herausnehmen des Lagerkörpers aus dem Kalan­ derständer verbliebene Öffnung bewegt wird. Das ist ein hoher maschineller Aufwand für eine wenig befriedigende Lösung. Denn diese Lösung hat den Nachteil, daß Spiel zwischen dem Walzenkern und dem Walzenmantel vorhanden sein muß, um das Auf- und Abziehen durchführen zu kön­ nen. Dieses Spiel ist niemals völlig zu beseitigen. Es wirkt sich ungünstig auf die Toleranzen der produzier­ ten Artikel aus. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Walzenmäntel durch ihre erforderliche Wanddicke auch aus Festigkeitsgründen zu größeren Gesamtdurch­ messern der Walzen führen. Diese Nachteile hat man aber bisher in Kauf genommen, um die langwierigen Arbeiten eines Wechselns der gesamten Walze nicht in Kauf nehmen zu müssen.

Bei Kalandern leichter Bauart, in denen die Walzen nur mit geringem Druck gegeneinander arbeiten, ist es durch die DE 34 16 212 A1 bekannt geworden, die Lagerkörper von Walzen in schräg verlaufenden Schlitzen eines Ka­ landergestells für einen Walzenwechsel ein- und auszu­ schieben und durch Arretiervorrichtungen in Form von kleinen Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten zu sichern, die eine Ecke des jeweils blockförmigen Lagerkörpers hinterfassen. Dieser bekannte Kalander weist vier um eine mittlere Walze herum angeordnete und an dieser an­ liegende Walzen auf. Er ist nur für geringe Anpreß­ drucke auslegbar. Das Ein- und Ausbringen der Walzen in die schrägen Schlitze erfordert besondere Hebemittel und ist bei den schweren Walzen der Kalander der Gummi- und Kunststoffindustrie nicht einsetzbar.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit einfachen Mitteln einen sehr schnellen Walzenwech­ sel, insbesondere von Profilwalzen, vornehmen zu kön­ nen.

Der erfindungsgemäße Kalander zeichnet sich dadurch aus, daß Teil jedes Ständers eine Traverse ist, die aus einer den Freiraum blockierenden Stellung nach Lösen von Befestigungsmitteln in eine den Freiraum freige­ bende Stellung bewegbar ist.

Erfindungsgemäß ist bei jedem der beiden Ständer des Kalanders mindestens eine bewegbare Traverse vorgese­ hen, die nach Lösen von Befestigungsmitteln aus dem Ständer herausbewegbar ist, so daß der im Betrieb rah­ menförmige Ständer durch Herausnehmen eines Holmes oder eines Teiles eines Holmes dieses Rahmens offen für das Herausnehmen der Walze mitsamt den Lagerkörpern ist. Auf diese Weise ist das langwierige und schwierig durchzuführende seitliche Herausnehmen von Walzen aus dem Kalander vermieden, welches die langen Betriebs­ unterbrechungen mit sich brachte und einen erheblichen Aufwand an Betriebsmitteln erforderte, die für keinen anderen Zweck einsetzbar waren.

Sehr einfach läßt sich der Kalanderständer dann reali­ sieren, wenn die Traverse um eine Achse verschwenkbar ist und wenn Mittel für das Befestigen des der Achse abgewandten Endes der Traverse am Ständer vorgesehen sind.

Das Verschwenken der Traverse erfolgt zweckmäßigerweise durch den Einsatz eines hydraulischen Servomotors, vor­ zugsweise einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit. Mit einem solchen hydraulischen Servomotor läßt sich die Traverse sehr schnell aus ihrer den Ständer schlie­ ßenden Betriebslage in die Offenlage verschwenken, in der der Ständer nicht mehr einen geschlossenen Rahmen bildet.

Sehr einfach wird die Gestaltung dieses Kalanders auch dann, wenn das Mittel für das Befestigen des der Achse abgewandten Endes der Traverse am Ständer ein vorzugs­ weise kegeliger Bolzen oder Keil ist, der durch die Traverse in ein Loch am Ständer einschiebbar ist. Die­ ser kegelige oder keilförmige Bolzen läßt sich eben­ falls leicht durch einen Servomotor verschieben, der kegelige oder keilförmige Bolzen kann das Ende der Kol­ benstange einer Kolben-Zylinder-Einheit sein oder an dieser Kolbenstange befestigt sein.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Traverse ein abhebbares Kopfteil des Ständers bildet oder daß die Traverse verschiebbar ist. In jedem Falle ist dafür Sorge zu tragen, daß die Traverse so fest in den Stän­ der einfügbar ist, daß dieser den erheblichen mechani­ schen Beanspruchungen während des Betriebes standzuhal­ ten vermag.

Zweckmäßig ist es, wenn die Lagerkörper Mittel zum Be­ festigen der Hebewerkzeuge der Hebevorrichtung aufwei­ sen. Hierfür wird man zweckmäßigerweise Ausnehmungen, Löcher oder Öffnungen im Lagerkörper vorsehen, in wel­ che Haken oder andere Befestigungsmittel einhängbar sind.

Im allgemeinen haben Profilwalzen im Kalander einen An­ trieb entweder direkt von einem Motor oder über ein Ge­ triebe. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn eine Kupplung mit verschieb- oder verschwenkbaren Kupplungselementen zwischen der zu wechselnden Walze und deren Antrieb an­ geordnet ist. Die verschiebbaren oder verschwenkbaren Kupplungselemente werden dabei zweckmäßigerweise über eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, z. B. mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit betätigt werden, so daß der Kupplungsvorgang sehr schnell und mechanisiert aus­ geführt werden kann.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zwischen der zu wechselnden Walze und einer Vorrichtung zum Zu- und Ab­ führen eines Temperiermittels Verschlußkupplungen mit Rückschlagventilen angeordnet sind. Auch hier kann für die Betätigung der Verschlußkupplungen eine Kolben-Zy­ linder-Einheit Verwendung finden.

Durch die Verwendung derartiger Servomotore, vorzugs­ weise in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten, besteht die Möglichkeit, den ganzen Vorgang des Walzenwechsels in automatisierten Schritten ablaufen zu lassen. Auto­ matisiert werden die die Traversen sichernden Bolzen für einen Wechselvorgang herausgezogen, dann die Tra­ versen verschwenkt, gleichzeitig die Kupplungen gelöst, dann die Greifer an die Lagerkörper herangefahren und ihre Befestigungsmittel an den Lagerkörpern befestigt, wonach die Lagerkörper mitsamt der Walze aus dem Stän­ der herausgeschoben oder herausgezogen werden, seitlich des Kalanders abgesetzt werden und wo dann die Befe­ stigungsmittel der Greifer von den Lagerkörpern gelöst werden. Sodann werden die Greifer, ggf. automatisch, zu den Lagerkörpern der bereitstehenden Austauschwalze verbracht, ihre Befestigungsmittel an den Lagerkörpern der Austauschwalze befestigt, die Austauschwalze zum Kalanderständer bewegt. Dort werden die Lagerkörper durch den von den verschwenkten oder verschobenen Tra­ versen belassenen Freiraum in den Kalanderständer ein­ geführt, wonach die Greifer von den Lagerkörpern gelöst werden. Anschließend werden die Traversen in ihre Schließstellung zurückbewegt und gleichzeitig die Kupp­ lungsteile wieder ineinander eingekuppelt.

Wenn die Traversen die Kopfstücke der Ständer sind, ist es zweckmäßig, wenn oberhalb des Kalanders eine kran­ ähnliche Hubvorrichtung angeordnet ist, deren Hebemit­ tel an die Lagerkörper ankoppelbar sind und die den örtlichen Gegebenheiten entsprechend seitlich bzw. mit Doppel-Fahrantrieb sowohl längs und quer verfahrbar ist. Derartige in Vertikalrichtung hebende Krananlagen oder sonstige Hubvorrichtungen sind überall, wenn nicht bereits vorhanden, leicht beschaffbar und einbaubar.

Sind die Traversen Teile der vertikalen Holme der Stän­ der, ist es zweckmäßig, wenn eine Verschiebevorrichtung vorgesehen ist, die an den Lagerkörpern angreift und wenn eine verschieb- oder verfahrbare Vorrichtung vor­ gesehen ist, auf die die Lagerkörper heraufschiebbar sind und die die Lagerkörper von unten abstützt.

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

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Zweiwal­ zen-Kalanders mit verschwenkbaren Kopfstücken der Ständer in Betriebsstellung,

Fig. 2 den Kalander der Fig. 1 in Walzenwechselstel­ lung,

Fig. 3 einen Kalander, bei dem ein Teil eines verti­ kalen Holmes des Ständers die Traverse bildet, im Betriebszustand,

Fig. 4 im Zustand des Wechselns der Walze,

Fig. 5 eine Ansicht der Ankopplung des Antriebes an die zu wechselnde Walze.

Der Kalander besteht aus zwei Ständern 1, die zwei (oder mehr) Walzen 2 mit deren Lagerkörpern 3 in einer fensterartigen Öffnung 4 des rahmenförmigen Ständers 1 lagern. Der Ständer 1 weist eine im Ständer unterge­ brachte Stellvorrichtung 5 auf, welche auf die benach­ barten Lagerkörper 3 wirkt und die eine Walze gegen die andere Walze 2 anstellt. Die Lagerkörper 3 nehmen das Walzenlager 6 auf, welches die Walzenzapfen 7 um­ schließt.

Das Kopfstück des Ständers 1 ist als eine um die Achse 8 verschwenkbare Traverse 9 ausgebildet, welche mit einem Verschwenkhebel 10 versehen ist, an welchem ein am Ständer 1 angelenkter hydraulischer Servomotor 11 angreift, welcher die Traverse 9 aus ihrer in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung in die in Fig. 2 darge­ stellte Offenstellung verschwenkt. In der Betriebsstel­ lung ist die Traverse 9 durch einen Bolzen 12 gesi­ chert, welcher durch ein Loch in der Traverse 9 und ein Loch in dem vertikalen Holm einschiebbar ist und zweck­ mäßig von kegeliger Gestalt ist. Eine Verschiebevor­ richtung für den Bolzen besteht aus einem Servomotor 14, der an der Traverse 9 angebracht ist. Die Traverse 9 ist an ihrem Ende mit einer Nut 15 versehen, in wel­ che das als Feder 16 geformte Ende des vertikalen Hol­ mes 13 des Ständers 1 im Betriebszustand eingreift.

Nach Hochschwenken der Traverse 9 können die beiden La­ gerkörper 3 mit der oberen Walze 2 nach oben hin herausgehoben werden, um den Walzenwechsel durchzufüh­ ren.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist die Tra­ verse 9 als ein Teil des vertikalen Holmes 13 ausgebil­ det. Auch hier ist die Traverse 9 um die Achse 8 mit­ tels eines Verschwenkhebels 10 verschwenkbar, an wel­ chem ein Servomotor 11 angreift. Auch hier ist ein Bol­ zen 12 vorgesehen, der zweckmäßigerweise kegelig aus­ gebildet ist und der die Traverse 9 im Betriebszustand in ihrer Lage festhält.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie der Antrieb 38 bzw. des­ sen Getriebe über die Gelenkwelle 39 an die Kupplung 40 angekoppelt ist, deren verschiebbares Kupplungsteil 41, welches Zapfen 42 trägt, mit Hilfe des Servomotors 43, der an einer das verschiebbare Kupplungsteil 41 angrei­ fenden Stange 44 angelenkt ist, die Verschiebung des verschiebbaren Kupplungsteiles 41 bewirkt und damit ein- und auskuppelt.

Claims (11)

1. Kalander, bestehend aus einem aus zwei parallel zueinander aufgestellten Ständern aufgebauten Walzengerüst, in welchem mindestens zwei durch mindestens einen Motor angetriebene Walzen mittels in Lagerkörpern angeordneten Lagern gelagert sind, wobei unter der Einwirkung äußerer Kräfte die Lagerkörper minde­ stens einer Walze zusammen mit der Walze aus dem Gerüst durch einen Freiraum in jedem Ständer herausnehmbar und einbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß Teil jedes Ständers (1) eine Traverse (9) ist, die aus einer den Freiraum (4) blockierenden Stel­ lung nach Lösen von Befestigungsmitteln (12) in eine dem Freiraum (4) freigebende Stellung beweg­ bar ist.

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (9) um eine Achse (8) verschwenk­ bar ist und daß die Mittel (12) für das Befestigen des der Achse (8) abgewandten Endes der Traverse (9) am Ständer (1) vorgesehen sind.

3. Kalander nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel für das Befestigen des der Achse abgewandten Endes der Traverse (9) am Ständer (1) ein vorzugsweise kegeliger Bolzen (12) oder Keil ist, der in ein Loch im Ständer (1) einschiebbar ist.

4. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Traverse (9) ein Servomotor (11) als Verschwenkmotor angreift, der sich am Ständer (1) abstützt.

5. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Traverse (9) oder am Ständer (1) ein den Bolzen oder Keil verschiebender Servomotor (14) angeordnet ist.

6. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkörper (3) Mittel zum Befestigen der Hebewerkzeuge der Hubvorrichtung aufweisen.

7. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (40) mit verschieb- oder ver­ schwenkbaren Kupplungselementen (42) zwischen der zu wechselnden Walze (2) und deren Antrieb oder deren Getriebe (38) angeordnet ist.

8. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu wechselnden Walze (2) und ei­ ner Vorrichtung zum Zu- und Abführen eines Tempe­ riermittels Verschlußkupplungen mit Rückschlag­ ventilen angeordnet sind.

9. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Servomotor (43) für die Betäti­ gung der Kupplung(en) (40) vorgesehen ist.

10. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen (9) die Kopfstücke der Ständer (1) sind.

11. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen (9) Teile der vertikalen Holme (13) der Ständer (1) sind.