EP0230563B1 - Vorrichtung zum zueinander Positionieren von Walzenflächen - Google Patents
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- EP0230563B1 EP0230563B1 EP86116695A EP86116695A EP0230563B1 EP 0230563 B1 EP0230563 B1 EP 0230563B1 EP 86116695 A EP86116695 A EP 86116695A EP 86116695 A EP86116695 A EP 86116695A EP 0230563 B1 EP0230563 B1 EP 0230563B1
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- piston
- pressure
- pressure chamber
- roller
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/002—Opening or closing mechanisms; Regulating the pressure
Definitions
- the invention relates to a device for positioning roller surfaces of rollers, in particular intermediate rollers in a calender, which lift the roller surface, to relieve it, to lower it from a working position into another desired position and to hold it, for which purpose on both sides of the roller Actuators with pistons and cylinders to which hydraulic pressure medium can be applied are provided, to which regulating devices are assigned, which are arranged between a pressure source, the pressure chamber of the servomotor and a container for the pressure medium.
- such a device is used to quickly remove the roller surfaces from one another via a defined path and to relieve the load in order to compensate for undesired weights, including the so-called edge loads on the individual roller.
- the so-called deflection adjustment rollers such as. B. developed the NIPCO rollers (registered trademark) with which the desired line forces can be set in the contact points, even different zones across the web width.
- the deflection adjustment rolls are also used successfully in multi-roll calenders for finishing the paper webs, e.g. B. as the bottom and / or the top roller and possibly also a middle roller of the roll package of the calender.
- deflection adjustment rollers have a stationary support, around which a roller jacket is rotatably arranged. In between, adjustable support elements are provided so that the jacket can change its position to the wearer and z. B. is freely movable in the pressing direction.
- a construction already known from the German specification DE-A-1 184 621 relates to a pressure generating system for roll calenders with a fixed counter roll and a hydraulically loaded work roll.
- the working pressure is controlled by a hydraulic-pneumatic double-piston pressure intensifier. This enables the contact pressure to be regulated independently of the position of the work roll. It is also described that the movement of the work roll relative to the counter roll can be limited by creating an oil compensation volume in the hydraulic system. However, these elements are not sufficient to e.g. B. to solve the problem of edge weights.
- Such adhesive devices also often serve as a simultaneous device for lifting a roller, especially if a roller of larger diameter is to be installed in place of a roller of smaller diameter.
- the device should be able to absorb the so-called marginal loads for compensation.
- the device should use simple, proven components and should be easy and reliable to adjust.
- each servomotor is arranged between the respective roller surface and an associated frame, that each regulating device has means for applying different pressure to the pressure chamber up to the maximum pressure of the pressure source and for regulating the discharge of the medium from the pressure chamber until it stops has a preselected residual volume of the medium in the pressure chamber, so that the lowering path of the roller surface is automatically always of the same size from any working position currently occupied into the lowered position to be held.
- the device uses known, proven components.
- the regulating device specified in the further patent claims and preferably to be used also uses known elements and is simple to understand and works reliably.
- the lowering path remains with changing Arbe i ts of the roll face automatically position the same length.
- the device is described using an example where the work surfaces are roll surfaces 1 of seven work rolls arranged in a calender 2.
- the work surfaces i.e. the individual rollers are lifted, relieved, lowered or held in a desired position when the lowest roller surface is lowered. Furthermore, it is possible with the device to remove the individual rollers from one another upwards. When the individual roller is relieved, the so-called edge loads, as described above, are also absorbed and counteracted with a force against the effects of the edge loads on the deformation of the respective roller.
- a main component of the device is a hydraulic servomotor 3 with a piston 4 and a cylinder 5, which is arranged on the frame 6 at both ends of the respective roller.
- the servomotor 3 is provided between the respective roller surface 1 and its associated frame 6.
- the device can only be seen from one side.
- a reflection of it also results from the opposite side of the calender.
- Each servomotor 3 is assigned a regulating device 7 which, as can be seen particularly in FIGS. 4, 5 and 6, is provided between a pressure source 8, the pressure chamber 9 of the servomotor 3 and a container 10 for the hydraulic medium.
- this regulating device 7 it is possible to apply different pressure of the hydraulic medium to the pressure chamber 9 up to the maximum pressure which can be taken from the pressure source 8.
- three deflection adjustment rolls 12 1 , 12 2 and 12 3 are arranged with roll sleeves which are freely movable in the pressing direction, the roll 12 being the lowest, the roll 12 1 the top and the roll 12 2 being in the middle of the roll pack arranged.
- FIG. 1 In the calender shown in FIG. 1 is a z. B. from DE-OS-3 004 657.2 known regulating device, which enables the whole roll package to take a stable position, whereby and then always with changing diameters of the individual rollers between the individual rollers, the desired workers be achieved.
- the roll surfaces are the surfaces of the roll bales 15, whose pins 16 are mounted on one end of a lever 17.
- the other end of the lever 17 is pivotally attached to the frame. This pivoting movement enables the roller to move substantially in the vertical direction.
- the deflection adjustment rollers 12 are each mounted on a fixed, standing frame part 14.
- the carrier 13 of the deflection compensation roller 12 is immovably mounted relative to the frame 6, the servomotor 3 is arranged between the roller shell 11 and the stationary carrier 13. This arrangement can be seen in FIGS. 2 and 3.
- the servomotor 3 can move the roller jacket 11 in the vertical direction with respect to the carrier 13 and that also means with respect to the other rollers of the roller package of the calender and also relieve the pressure on the roller jacket in the region of its ends.
- the servomotor 3 is on the one hand, i.e. e.g. B. with the cylinder on the lever 17 with bolt 41 and on the other hand with its piston rod 40 attached to the frame 6, in this case by means of a bolt 42 to a support member 18 which is itself immovably attached to the frame 6.
- roller package with the other rollers guided by means of the lever 17 has the essential advantage that a possible edge and pinching of the individual rollers to the frame 6 is prevented, as was often the case with the earlier designs.
- Clamping is understood to be the clamping of the roller or its slide guide during its vertical movement.
- a calender in which no deflection adjustment rollers are used. All rollers are conventional rollers with roller balls and pins 16. The pins of the top roller are mounted in the frame part 14 fastened to the frame 6. The bottom roll can be lifted by means of a key i TiO n istsmotors 46 with piston 44 in the pressure chamber 45, or be lowered. The rollers between the top and bottom rollers are supported in supports 14 1 , which have a slide part 14 2 , which is vertically displaceable in the slide guide 43 to the frame. The servomotor 3 is supported on the one hand on the support 14 and on the other hand on the frame 6 on the support part 18.
- the lifting process is shown in FIG. 4: If the solenoid valve 19 is in a first position, which is shown in FIG. 4, the full pressure flows into the pressure chamber 9 of the servomotor 3 from the pressure source 8 through the line 20, valve channel 19 1 and further through the second solenoid valve 23 through its channels 24.
- FIG. 5 shows the relief, in technical terms the nip relieving: If you want to apply a reduced pressure to the pressure chamber 9, you move the first solenoid valve 19 into a second position, which is shown in FIG. 5. The pressure from the pressure source 8 is reduced to a desired level in the reduction valve 22 and the pressure medium continues to flow through the line 21 and through the now open channel 19 2 of the first solenoid valve 19 through the paths 24 1 and 24 2 in the second solenoid valve 23 in the pressure chamber 9.
- This reduced pressure which is set by means of the reduction valve 22, is just so high that its effect in the pressure chamber z. B. to record the overhanging weights or marginal loads mentioned, or to counteract them.
- FIGS. 4-9 Such a hydraulic stop is shown in FIGS. 4-9 in examples.
- a cylinder piston unit 26 is provided, where a piston 27 delimits two cylinder spaces 28 and 29 from one another.
- This unit 26 is connected in parallel to the line 30, which leads to the pressure chamber 9 of the servomotor 3.
- the parallel connection is made with respect to the pressure space 28 of the unit by means of the line 30 1 and with respect to the pressure space 29 by means of a line 30 2 .
- the parallel-connected cylinder-piston unit 26 is the element that enables the individual roller to automatically take up the position because the pressure is the same on both sides of the piston 27, even when the position of the piston 4 is changed.
- a stop 36 is provided on the piston rod 32.
- the piston rod protrudes from the unit 26 through the end wall 35 and is provided with an adjustable stop 36. By moving this stop 36, the path of the piston 27 away from the stop on the end face 35 can be limited as desired.
- the hydraulic stop specified above is thus constructed and a desired residual volume can be held in the pressure chamber 9 of the servomotor.
- the outflow of the pressure medium from the space 28 of the unit 26 can be throttled. This can be achieved by means of a throttle device 39 which is arranged in the discharge path from the pressure chamber 9 or 28 and which is adjustable as a function of time or as a function of the stroke of the piston 27.
- a throttle device (not shown) can be arranged for damping vibrations or flutter in the system between the pressure chamber 9 of the servomotor and the pressure source 8.
- the hydraulic system shown bleeds itself automatically.
- the connections to the individual pressure chambers 9 of the servo motor 3 and 28 and 29 of the cylinder-piston unit are each provided at the top of the relevant space.
- the container 10, which is open to the atmosphere, is arranged at the top of the system and is provided with an overflow 10 1 for connection to the pressure source.
- the cylinder-piston unit 26 is shown as a separate component, which must be connected to the solenoid valve 23 by lines as well as to the pressure chamber 9.
- a servomotor 3 integrated with the cylinder piston unit is also proposed. Such is shown in Figure 7.
- the pressure chamber 9 of the servomotor and the pressure chambers 28 and 29 of the cylinder piston unit are accommodated in a common cylinder 5 of the servomotor 3, so that the pressure chamber 9 passes directly into the pressure chamber 29 and not via lines, as described above for the cylinder piston unit 26.
- a stop 31 is provided, at which the piston 27 is to come to rest.
- the piston 27 is additionally loaded in this case by means of a spring 37, which is arranged in the pressure chamber 28, so that the piston is always moved to the stop 31, even if the pressure of the pressure medium on both sides of the piston 27 is the same.
- the path of the piston 27 away from the stop 31 can be limited, for example, by an adjustable set screw 38 which is directed against the side 34 of the piston 27 which is additionally loaded with the spring 37.
- the function of this servomotor 3 integrated with the unit 26 is same as described above with Figures 4-6.
- the pressure chamber 9 is connected to the line 30 to which the line 30 'is connected, which leads into the pressure chamber 28.
- FIG. 8 shows a cylinder piston unit 26 which differs from the units shown in FIGS. 4, 5 and 6 by the arrangement of the stop.
- the stop is now not housed on the piston rod 32, but is realized by means of an adjusting screw 38 1 , which is directed against the surface of the piston 27 inclined towards the pressure chamber 28.
- FIG. 9 shows another embodiment of the cylinder-piston unit which has no piston rod on the piston 27.
- the piston 27 is pressed against the stop 31 here by means of a compression spring 37.
- the invention is by no means limited only to the subjects of the exemplary embodiments shown and described for their explanation. This also applies to the subject of the regulating device 7, which can also be used with other, e.g. B. electronically controlled means and other valve combinations is conceivable.
- This device for positioning roller surfaces in a calender would also be applicable in those pressing devices where not only cylindrical, but also flat or corrugated pressing surfaces, which are pressed against one another for the treatment of a good, and are arranged one above the other in several floors, for example, be used.
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Paper (AREA)
- Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
- Check Valves (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zueinander Positionieren von Walzenflächen von Walzen, insbesondere von Zwischenwalzen in einem Kalander, welche die Walzenfläche zu heben, zu entlasten, von einer Arbeitsposition in eine andere gewünschte Position abzusenken und in dieser zu halten vermag, wozu an beiden Seiten der Walzenfläche mit hydraulischem Druckmedium beaufschlagbare Stellmotoren mit Kolben und Zylinder vorgesehen sind, denen Reguliervorrichtungen zugeordnet sind, die zwischen einer Druckquelle, dem Druckraum des Stellmotors und einem Behälter für das Druckmedium angeordnet sind.
- Insbesondere dient eine solche Vorrichtung zum Entfernen der Walzenflächen schnell voneinander über einen definierten Weg und zum Entlasten zwecks Ausgleichs von unerwünschten Gewichten, darunter auch der sogenannten Randlasten an der einzelnen Walze.
- Obzwar sicher eine solche Vorrichtung auch in anderen Gebieten der Technik zur Positionierung von mindestens zwei eine Materiallage mit Druck behandelnden Arbeitsflächen relativ zueinander anwendbar ist, ist doch das Gebiet der Kalander zur Veredelung von Materialbahnen ein typisches Anwendungsbeispiel dieser Erfindung.
- Es ist bekannt, daß die Linienkraft an den Berührungsstellen zwischen den Walzenflächen, durch welche die Materialbahnen zur Behandlung geführt werden, über die Bahnbreite genau einstellbar sein muß, daß die Bahn über ihre ganze Breite überall eine gezielte Behandlung erfährt, wodurch eine gewünschte Qualität des behandelten Produkts erreicht werden kann.
- Auch sehr kleine unerwünschte Unterschiede in den einzelnen Abschnitten der Behandlung können zu unbrauchbaren Produkten führen.
- Zur Unterstützung der dazu erforderlichen Maßnahmen wurden die sogenannten Durchbiegungseinstellwalzen, wie z. B. die NIPCO-Walzen (geschützte Marke) entwickelt, mit denen sich gewünschte Linienkräfte, auch zonenweise über die Bahnbreite unterschiedlich, in den Berührungsstellen einstellen lassen.
- Mit Erfolg werden die Durchbiegungseinstellwalzen auch in mehrwalzigen Kalandern zur Veredelung der Papierbahnen eingesetzt, z. B. als die unterste und/oder die oberste Walze und eventuell auch eine mittlere Walze des Walzenpakets des Kalanders.
- Diese Durchbiegungseinstellwalzen weisen einen ruhenden Träger auf, um welchen ein Walzenmantel drehbar angeordnet ist. Dazwischen sind verstellbare Stützelemente vorgesehen, so daß der Mantel auch zum Träger seine Lage ändern kann und z. B. in Preßrichtung frei beweglich ist.
- Abgesehen von dem Vorhergesagten ist es allgemein bekannt, um die gewünschten Linienkräfte in den einzelnen Spalten zu erreichen, den Einwirkungen der sogenannten überhängenden Gewichte oder Randgewichte durch Entlasten entgegenzuwirken. Darunter versteht man alle die Gewichte, die außerhalb des Randes der Materialbahn auf die Walzen wirken und bei der Belastung der Walze eine Rolle spielen. Das sind z. B. Gewicht des Endes des Walzenballens, Gewicht der Walzenzapfen, Walzenlager und Lagersupporte und verschiedene andere Gewichte, z. B. der Schaber, Umlenkwalzen und ähnliche Konstruktionen, die dort angeordnet werden müssen und die die Belastung, das heißt die Durchbiegung der einzelnen Walze beeinflussen.
- Zur Verminderung der schädlichen Wirkung der überhängenden Gewichte sind z. B. Abstützungen bekannt, die die einzelne Walze an ihren Zapfen unterstützen, also gegen die Wirkungsrichtung dieser Lasten oder Gewichte kraftmäßig gerichtet sind.
- Eine bereits durch die deutsche Auslegeschrift DE-A-1 184 621 bekanntgemachte Konstruktion bezieht sich auf ein Druckerzeugungssystem für Walzenkalander mit einer festen Gegenwalze und einer hydraulisch belasteten Arbeitswalze. Durch einen hydraulisch-pneumatischen Doppelkolben-Druckübersetzer wird der Arbeitsdruck gesteuert. Dadurch können die Anpreßkräfte unabhängig von der Position der Arbeitswalze geregelt werden. Ferner wird beschrieben, daß sich die Bewegung der Arbeitswalze relativ zur Gegenwalze durch Schaffung eines Ölausgleichsvolumens im Hydrauliksystem begrenzen läßt. Diese Elemente genügen jedoch nicht, um z. B. das Problem der Randgewichte zu lösen.
- Ein weiteres Problem bei dem Kalanderbau ist die sogenannte Schnellentlastung, womit eine schnelle Entfernung der Walzen im Paket voneinander verstanden wird, was im Falle einer Störung notwendig sein kann, z. B. wenn eine zu behandelnde Bahn bricht. Auch dazu sind Lösungen bekannt, z. B. eine gemäß US-PS-4 266 475, wo beim z. B. schnellen Absenken der untersten Walze des Walzenpakets die einzelnen Walzen an einer Folge von hydraulisch positionierbaren Arretiervorrichtungen hängen bleiben, so daß sie auf diese Weise voneinander Abstand nehmen. Ein Nachteil ist, daß das ganze Gewicht des Walzenpakets, also aller Walzen, an der Haltevorrichtung der obersten Walze angehängt ist. Auch sind die aufwendigen, hauptsächlich der Positionierung der Arretiervorrichtungen dienenden Hydraulik-Zylinder an diesem Kalander nicht in der Lage, während des Kalanderbetriebes den Randgewichten entgegenzuwirken.
- Zum Schnellentlasten der Zwischenwalzen, bzw. der betreffenden Walzenspalte, werden komplizierte und empfindliche Spindel-, Zahnräder- oder Schnecken-Konstruktionen angewendet, um jeder herabfallenden Walze je einen Anschlag in jedem Lagerbereich zuzuordnen, damit am Ende des Entlastungs-, bzw. Öflnungsvorganges die Walzen einen definierten Abstand voneinander haben oder hatten.
- Diese möglichst automatisch arbeitenden Justiervorrichtungen sind in mehrwalzigen Kalandern deshalb vonnöten, weil Walzen mit Oberilächen aus verschiedenem Material, z. B. Walzen mit Oberflächen aus Papier oder Baumwolle benutzt werden, bei denen ihr Durchmesser je nach Nachbearbeitung der Oberfläche sich ändert. Damit ändert sich selbstverständlich die Summe von Durchmessern der Walzenballen in einem solchen Walzenpaket und so auch die Position der einzelnen Walze im Raum.
- Auch dienen solche Haftevorrichtungen oft als gleichzeitige Einrichtung zum Anheben einer Walze, besonders wenn eine Walze größeren Durchmessers an die Stelle einer Walze kleineren Durchmessers eingebaut werden soll.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der anfangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die fähig sein muß, alle diese vier angesprochenen Aufgaben, d.h. das Heben, Entlasten, Absenken oder Halten der Walzenfläche in einer gewünschten Position bei "Öffnen" des Kalanders zu gewährleisten. Insbesondere soll die Vorrichtung fähig sein, die sogenannten Randlasten zum Ausgleich aufzunehmen. Die Vorrichtung soll sich einfacher, bewährter Bauelemente bedienen und soll einfach und verläßlich einstellbar sein.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß jeder Stellmotor zwischen der jeweiligen Walzenfläche und einem zugehörigen Gestell angeordnet ist, daß jede Reguliervorrichtung Mittel zum Beaufschlagen des Druckraumes mit unterschiedlichem Druck bis zum Höchstdruck der Druckquelle und zum Regulieren des Auslassens des Mediums aus dem Druckraum bis zum Halten eines vorgewählten Restvolumens des Mediums in dem Druckraum aufweist, so daß der Absenkweg der Walzenfläche aus jeder momentan eingenommenen Arbeitsposition heraus in die zu haltende abgesenkte Position automatisch immer gleich groß ist.
- Dadurch wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfüllt. Die Vorrichtung bedient sich bekannter, bewährter Bauelemente. Auch die in den weiteren Patentansprüchen angegebene und vorzugsweise anzuwendende Reguliervorrichtung bedient sich bekannter Elemente und ist einfach überschaubar und arbeitet verlässlich. Der Absenkweg bleibt bei sich ändernder Arbeits- position der Walzenfläche automatisch gleich lang.
- Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand und die durch ihn erreichbaren Vorteile näher beschrieben und erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf Zeichnungen, in welchen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt werden.
- Es zeigen:
- - Figur 1 einen mehrwalzigen Kalander in Seitensicht,
- - Figur 2 eine Durchbiegungsausgleichswalze in Seitensicht, teilweise geschnitten,
- - Figur 3 eine Durchbiegungsausgleichswalze, teilweise in einem axialen Schnitt,
- - Figuren 4, 5 und 6 die Vorrichtung in drei verschiedenen Arbeitssituationen,
- - Figur 7 einen Stellmotor, der mit einer Zylinderkolbeneinheit integriert ist im partialen Schnitt,
- - Figur 8 eine andere Ausführung der Zylinderkolbeneinheit,
- - Figur 9 eine weitere Ausführung der Zylinderkolbeneinheit, und
- - Figur 10 einen anderen mehrwalzigen Kalander in partieller Seitensicht.
- Die Vorrichtung wird anhand eines Beispiels beschrieben, wo die Arbeitsflächen Walzenflächen 1 von in einem Kalander 2 angeordneten sieben Arbeitswalzen sind. Mittels der Vorrichtung werden die Arbeitsflächen, d.h. die einzelnen Walzen gehoben, entlastet, abgesenkt oder in einer gewünschten Postition gehalten, wenn die unterste Walzenfläche abgesenkt wird. Des weiteren ist es mit der Vorrichtung möglich, die einzelnen Walzen nach oben voneinander zu entfernen. Beim Entlasten der einzelnen Walze werden auch die sogenannten Randlasten, wie sie vorher beschrieben wurden, aufgenommen und es wird mit einer Kraft gegen die Auswirkungen der Randlasten auf das Verformen der jeweiligen Walze entgegengewirkt.
- Ein Hauptbestandteil der Vorrichtung ist ein hydraulischer Stellmotor 3 mit einem Kolben 4 und einem Zylinder 5, der am Gestell 6 an je beiden Enden der jeweiligen Walze angeordnet ist. Der Stellmotor 3 ist jeweils zwischen der jeweiligen Walzenfläche 1 und ihrem zugehörigen Gestell 6 vorgesehen. In der Figur 1 ist die Vorrichtung nur von einer Seite zu sehen. Man muss sich vorstellen, dass ein Spiegelbild davon sich auch von der gegenübergesetzten Seite des Kalanders ergibt. Jedem Stellmotor 3 ist eine Reguliervorrichtung 7 zugeordnet, welche, wie es besonders in den Figuren 4, 5 und 6 zu sehen ist, zwischen einer Druckquelle 8, dem Druckraum 9 des Stellmotors 3 und einem Behälter 10 für das hydraulische Medium vorgesehen ist. Mittels dieser Reguliervorrichtung 7 ist es möglich, den Druckraum 9 mit unterschiedlichem Druck des hydraulischen Mediums bis zu dem Höchstdruck der der Druckquelle 8 entnehmbar ist, zu beaufschlagen. Weiter ist es damit möglich, das Medium aus dem Druckraum auszulassen, bis zu einem gewünschten Restvolumen und dieses Restvolumen in dem Druckraum zu halten. Auf diese Weise ist es mit Hilfe der Reguliervorrichtung 7 möglich, mit der Vorrichtung die vier gewünschten Funktionen, nämlich das Heben, Entlasten, Absenken oder Hallen der Walzenflächen 1 in der gewünschten relativen Position zueinander auszuführen.
- In dem Walzenpaket des Kalanders sind drei Durchbiegungseinstellwalzen 121, 122 und 123 mit in Press richtung frei beweglichen Walzenmänteln angeordnet, dabei ist die Walze 12 die unterste, die Walze 121 die oberste und die Walze 122 ist in der Mitte des Walzenpakets angeordnet.
- Bei dem gezeigten Kalander gemäss Figur 1 ist eine z. B. aus DE-OS-3 004 657.2 bekannte Reguliervorrichtung angewendet, die es ermöglicht, dass das ganze Walzenpaket eine stabile Lage einnimmt, wodurch und wobei dann auch bei sich mit der Zeit ändernden Durchmessern der einzelnen Walzen zwischen den einzelnen Walzen immer die gewünschten Arbeitskräfte erzielt werden.
- Bei den anderen Walzen sind die Walzenflächen die Oberflächen der Walzenballen 15. Deren Zapfen 16 sind an einem Ende eines Hebels 17 gelagert. Das andere Ende des Hebels 17 ist am Gestell schwenkbar angehängt. Diese Schwenkbewegung ermöglicht der Walze eine Bewegung im wesentlichen in der vertikalen Richtung. Dagegen sind die Durchbiegungseinstellwalzen 12 jeweils an einem festen, stehenden Gestellteil 14 gelagert. In diesem Falle, weil der Träger 13 der Durchbiegungsausgleichswalze 12 unbeweglich gegenüber dem Gestell 6 gelagert ist, ist der Stellmotor 3 zwischen dem Walzenmantel 11 und dem ruhenden Träger 13 angeordnet. Diese Anordnung ist in der Figur 2 und 3 zu sehen. So kann der Stellmotor 3 den Walzenmantel 11 gegenüber dem Träger 13 und das heisst auch gegenüber den anderen Walzen des Walzenpaketes des Kalanders in vertikaler Richtung bewegen und auch den Walzenmantel im Bereich seiner Enden entlasten. Im Falle der übrigen Walzen, die an den Hebeln 17 gelagert sind, ist der Stellmotor 3 jeweils einerseits, d.h. z. B. mit dem Zylinder an dem Hebel 17 mit Bolzen 41 befestigt und andererseits mit seiner Kolbenstange 40 an dem Gestell 6 befestigt, in diesem Falle mittels eines Bolzens 42 zu einem Stützteil 18, das selber zu dem Gestell 6 unbeweglich befestigt ist.
- Die beschriebene Anordnung des Walzenpakets mit den mittels der Hebel 17 geführten übrigen Walzen hat den wesentlichen Vorteil, dass damit ein mögliches Kanten und Klemmen der einzelnen Walzen zum Gestell 6 verhindert wird, wie es bei den früheren Konstruktionen oft der Fall war. Mit dem Klemmen versteht sich das Klemmen der Walze, bzw. ihrer Schlittenführung während ihrer vertikalen Bewegung.
- In der Ausführung gemäss Figur 10 ist ein Kalander gezeigt, in dem keine Durchbiegungseinstellwalzen eingesetzt sind. Alle Walzen sind übliche Walzen mit Walzenballen und Zapfen 16. Die Zapfen der obersten Walze sind im zum Gestell 6 befestigten Gestellteil 14 gelagert. Die unterste Walze kann mittels eines Positio- nierungsmotors 46 mit Kolben 44 im Druckraum 45 gehoben oder gesenkt werden. Die Walzen zwischen der obersten und der untersten Walze sind in Supporten 141 gelagert, die einen Schlittenteil 142 haben, der in der Schlittenführung 43 zum Gestell vertikal verschiebbar ist. Der Stellmotor 3 ist einerseits am Support 14, andererseits am Gestell 6 am Stützteil 18 abgestützt.
- Wie es besonders gut in den Figuren 4,5 und 6 zu sehen ist, ist zum Betätigen der Vorrichtung, bzw. des hydraulischen Stellmotors 3 mit seinem Zylinder 5, Kolben 4, Kolbenstange 40 und Druckraum 9 eine Reguliervorrichtung 7 vorgesehen, welche zwischen einer Druckquelle 8, dem Druckraum 9 des Stellmotors 3 und einem drucklosen, zu der Atmosphäre offenen Behälter 10 für das hydraulische Medium angeordnet ist. Es ist möglich, den Druckraum 9 mit dem Höchstdruck bzw. Volldruck, der der Druckquelle 8 entnehmbar ist, oder mit einem nach Bedarf reduzierten Druck zu beaufschlagen. Dazu ist ein erstes Magnetventil 19 und ein Reduktionsventil 22 vorgesehen.
- In Figur 4 ist der Hebevorgang gezeigt: Ist das Solenoidventil 19 in einer ersten Position, die in Figur 4 gezeigt ist, fliesst in den Druckraum 9 des Stellmotors 3 der Volldruck aus der Druckquelle 8 durch die Leitung 20, Ventilkanal 191 und weiter durch das zweite Magnetventil 23 durch seine Kanäle 24.
- Zu der Figur 4 bleibt noch zu sagen, dass die dort gezeigte Situation eine Situation bei dem sogenannten Anheben darstellt, d.h., dass in diesem Falle die einzelnen Walzenflächen, d.h. die Walzen 1, voneinander am weitesten entfernt werden.
- In Figur 5 ist das Entlasten, in Fachsprache das Nip-Relieving gezeigt: Wenn man den Druckraum 9 mit einem reduzierten Druck beaufschlagen will, verschiebt man das erste Magnetventil 19 in eine zweite Position, die in der Figur 5 gezeigt ist. Der Druck aus der Druckquelle 8 wird in dem Reduktionsventil 22 auf ein gewünschtes Mass reduziert und das Druckmedium fliesst weiter durch die Leitung 21 und durch den nun geöffneten Kanal 192 des ersten Magnetventils 19 durch die Wege 241 und 242 im zweite Magnetventil 23 in den Druckraum 9. Dieser reduzierte Druck, der mittels des Reduktionsventils 22 eingestellt ist, ist gerade so hoch, um durch seine Wirkung im Druckraum z. B. die erwähnten überhängenden Gewichte oder Randlasten aufzunehmen, bzw. ihnen entgegenzuwirken. Dies hindert selbstverständlich nicht den Kolben 4 des Stellmotors 3 sich in vertikaler Richtung zu bewegen und eine Arbeitsposition frei automa. tisch einzunehmen, die durch die Walzendurchmesser der einzelnen Walzen in dem Walzenpaket, bzw. die Position der Unterwalze gegeben ist. Diese Bewegung ist also keinesfalls durch die Stellmotoren 3 behindert.
- Schnollentfomung oder sogenannte Schnellentlastung mit Positionierung wird in Figur 6 gezeigt: Es geht durch Absenken der Walzen in Bruchteilen einer Sekunde vor sich. Dies geschieht zunächst durch Absenken der untersten Kalanderwalze (123 in Figur 1). Das Absenken der Walzenfläche geschieht durch Betätigung des zweiten Solenoidvontils 23 durch Verschieben in seine zweite Position, wie eben in der Figur 6 gezeigt ist. Damit ist die Zufuhr des hydraulischen Mediums von der Leitung 8 über die Leitungen 24 und 30 zu dem Druckraum 9 geschlossen. Der Druckraum 9 ist nun über das Magnetventil 23 nur noch durch seinen Kanal 25 an den Behälter 10 angeschlossen, in welchen das Medium jetzt frei ausfliessen kann. Dadurch bewegt sich freilich der Kolben 4 in dem Zylinder 5 in Richtung zum Boden des Zylinders.
- Zwecks Positionierung der Walze beim Absenken ist der Weg des Kolbens 4 begrenzt. Dies kann durch irgendwelche an dem Gestell 6 angeordnete Puffer eingerichtet sein. Erfindungsgemäss ist dazu ein hydraulischer Anschlag vorgesehen. So ein hydraulischer Anschlag ist in den Figuren 4 - 9 in Beispielen gezeigt. Es ist eine Zylinderkolbeneinheit 26 vorgesehen, wo ein F'4olben 27 zwei Zylinderräume 28 und 29 voneinander abgrenzt. Diese Einheit 26 ist parallel zu der Leitung 30 geschaltet, die zu dem Druckraum 9 des Stellmotors 3 führt. Die Parallelschaltung ist bezüglich des Druckraumes 28 der Einheit mittels der Leitung 301 und bezüglich des Druckraumes 29 mittels einer Leitung 302 hergestellt. D.h., dass beispielsweise beim Füllen des Druckraumes 9 mit dem hydraulischen Medium dieses sowohl in den Druckraum 9, wie auch in die parallel zugeschalteten Druckräume 28 und 29 der Einheit 26 fliesst und die Druckräume auffüllt. Dabei wird jedoch dafür gesorgt, dass der Kolben 27 immer zu einer Seite zu einem ersten Ruheanschlag 31 verschoben wird. Dies ist in Fällen von Figuren 4, 5, 6 und 8 dadurch bewerkstelligt, dass die hydraulisch wirksame Fläche des Kolbens 27 gegenüber den einzelnen Druckräumen 28 bzw. 29 verschieden gross ist. Nämlich, in dem Druckraum 29 ist sie kleiner als in dem Druckraum 28. Die Verkleinerung ist verursacht durch Anbringen der Kolbenstange 32 an dem Kolben 27, die so die hydraulisch wirksame Fläche des Kolbens 27 um ihre Querschnittsfläche verkleinert. Da die hydraulisch wirksame Fläche des Kolbens 27 in dem Raum 28 grösser ist als in dem zweiten Druckraum 29, wird der Kolben 27 automatisch der Stirnseite 35 des Druckraumes 9 verschoben, wo sich der Anschlag 31 für den Kolben 27 befindet, auch wenn in den beiden Druckräumen 28, 29 derselbe Druck herrscht wie in dem Druckraum 9.
- Die parallel angeschlossene Zylinderkolbeneinheit 26 ist das Element, welches die automatische Positionseinnahme der einzelnen Walze ermöglicht, denn auf beiden Seiten des Kolbens 27 herrscht der gleiche Druck, auch beim Ändern der Position des Kolbens 4.
- Wenn es jetzt zum Absenken der Walze kommen soll, ist der Teil der Leitung 30 gegenüber dem Magnetventil 23 gesperrt, wie es in Figur 6 gezeigt ist. Das Medium wird jetzt von dem Druckraum 9 durch die Leitung 30 und 302 in den Druckraum 29 der Einheit 26 fliessen.
- Dadurch wird der Kolben 27 zu der anderen Seite verschoben in Richtung in den Raum 28 und drückt dabei das dort vorhandene Medium durch die Leitung 30\ das jetzt durch das ver-Mhobene Magnetventil 23 durch den Kanal 25 herausfliesst.
- In einer typischen einfachen Bauart ist an der Kolbenstange 32 ein Anschlag 36 vorgesehen. Die Kolbenstange ragt aus der Einheit 26 durch die Stirnwand 35 heraus und ist mit einem verstellbaren Anschlag 36 versehen. Durch Verschieben dieses Anschlags 36 lässt sich der Weg des Kolbens 27 von dem Anschlag an der Stirnseite 35 weg nach Belieben begrenzen. Damit ist der oben angegebene hydraulische Anschlag konstruiert und ein gewünschtes Restvolumen kann in dem Druckraum 9 des Stellmotors gehalten werden.
- Um eventuelle mechanische Hartschläge zu verhindern in dem soeben beschriebenen Fall des Anschlageinstellens, kann das Abfliessen des Druckmittels aus dem Raum 28 der Einheit 26 gedrosselt werden. Dies kann mittels einer Drosselvorrichtung 39 erzielt werden, die in dem Abflussweg aus dem Druckraum 9, bzw. 28 angeordnet ist und zeitabhängig oder wegabhängig vom Hub des Kolbens 27 abhängig verstellbar ist.
- In der Leitung kann z. B. zwischen den Magnetventilen 19 und 23 eine Drosselvorrichtung (nicht gezeichnet) angeordnet sein zum Dämpfen von Schwingungen oder Flattern in dem System zwischen dem Druckraum 9 des Stellmotors und der Druckquelle 8.
- Das gezeigte hydraulische System entlüftet sich selbständig. Dazu sind die Anschlüsse zu den einzelnen Druckräumen 9 des Stellmotors 3 und 28 und 29 der Zylinderkolbeneinheit jeweils an der obersten Stelle des bezüglichen Raumes vorgesehen. Weiter ist der zur Atmosphäre offene Behälter 10 an der obersten Stelle des Systems angeordnet und mit einem Überlauf 101 versehen zur Verbindung zu der Druckquelle.
- Es wäre auch möglich, nach Bedarf ein übliches Entlüften des Systems mittels Entlüftungsventilen vorzusehen.
- In den bereits beschriebenen Figuren 4, 5, 6 und auch in der Figur 8 ist die Zylinderkolbeneinheit 26 jeweils als ein separates Bauteil dargestellt, welches mit Leitungen mit dem Magnetventil 23 wie auch mit dem Druckraum 9 verbunden werden muss. Aus Sicherheits- oder Platzgründen wird auch ein mit der Zylinderkolbeneinheit integrierter Stellmotor 3 vorgeschlagen. Ein solcher ist in Figur 7 dargestellt. Der Druckraum 9 des Stellmotors und die Druckräume 28 und 29 der Zylinderkolbeneinheit sind in einem gemeinsamen Zylinder 5 des Stellmotors 3 untergebracht, so dass der Druckraum 9 direkt in den Druckraum 29 und nicht, wie oben bei der Zylinderkolbeneinheit 26 beschrieben, über Leitungen übergeht. An der Grenze zwischen dem Druckraum 9 und dem Druckraum 29 ist ein Anschlag 31 vorgesehen, an dem der Kolben 27 zum Ruhen kommen soll. Dies ist dadurch erzielt, dass der Kolben 27 in diesem Falle zusätzlich mittels einer Feder 37 belastet ist, die in dem Druckraum 28 angeordnet ist, so dass der Kolben immer zu dem Anschlag 31 verschoben wird, auch wenn der Druck des Druckmediums beiderseits des Kolbens 27 der gleiche ist. Der Weg des Kolbens 27 von dem Anschlag 31 weg ist, zum Beispiel durch eine einstellbare Stellschraube 38 begrenzbar, welche gegen die mit der Feder 37 zusätzlich belastete Seite 34 des Kolbens 27 gerichtet ist. Die Funktion dieses mit der Einheit 26 integrierten Stellmotors 3 ist die gleiche, wie oben mit den Figuren 4 - 6 beschrieben. Der Druckraum 9 ist an die Leitung 30 angeschlossen, zu der die Leitung 30' angeschlossen ist, die in den Druckraum 28 führt. D.h., dass beim Führen des Druckmediums in den Druckraum 9 durch die Leitung 30 gleichzeitig auch der Druckraum 28 mit dem Medium durch die Leitung 30' gefüllt wird, wobei auf den beiden Seiten des Kolbens 27 der gleiche Druck ist. Durch die Wirkung der Feder 37 wird jedoch der Kolben 27 in die Anfangsstellung an dem Anschlag 31 verschoben. Beim Absenken der Walze wird das Magnetventil 23 in die Position geschoben, die in Figur 6 gezeichnet ist und bei welcher die Leitung 30 durch das Magnetventil 23 gesperrt ist und die Leitung 30' mit dem Behälter 10 verbunden ist. Auf diese Weise fliesst das Druckmedium aus dem Druckraum 9 direkt in den Raum 29 hinter dem Anschlag 31 unter Verschieben des Kolbens 27 von dem Anschlag 31 weg in den Druckraum 28, aus welchem das Medium herausgedrückt wird, bis der Kolben 27 an der Anschlagschraube 38 zum Ruhen kommt. Selbstverständlich kann auch in diesem Falle an der Leitung 301 eine Drosselvorrichtung, die unter Bezeichnung 39 vorher beschrieben wurde, vorgesehen sein.
- In Figur 8 wird eine Zylinderkolbeneinheit 26 gezeigt, die sich von den Einheiten, die in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigt wurden, durch die Anordnung des Anschlags unterscheidet. Der Anschlag ist nun nicht an der Kolbenstange 32 untergebracht, sondern er ist mittels einer Stellschraube 381 realisiert, die gegen die dem Druckraum 28 zugeneigte Fläche des Kolbens 27 gerichtet ist.
- In Figur 9 ist eine andere Ausführung der Zylinderkolbeneinheit gezeigt, die keine Kolbenstange am Kolben 27 aufweist. Mittels einer Druckfeder 37 wird hier der Kolben 27 zum Anschlag 31 gedrückt.
- Anstelle der beschriebenen Anordnungen zum Verschieben des Kolbens 27 zur Anschlagstelle 31 hin, wäre es auch möglich, in dieser Phase in den Raum 28 einen grösseren Druck einzulassen als er in dem Raum 29 waltet. Dieser grössere Druck würde automatisch mit dem Befehl zum Auslassen des Mediums aus dem Druckraum 9 abgestellt.
- Die Erfindung ist keineswegs nur auf die Gegenstände der zu ihrer Erklärung dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt. Dies betrifft auch den Gegenstand der Reguliervorrichtung 7, die auch mit anderen, z. B. elektronisch gesteuerten Mitteln und anderen Ventilkombinationen vorstellbar ist.
- So z. B. das Absenken, bzw. der Absenkweg des Zylinders 5 bzw. der Walzenfläche 1 in eine gewünschte Position kann auch mit anderen Mitteln sichergestellt werden als mit den bisher beschriebenen Einheiten 7 bzw. 26. Da wird z. B. an einen sogenannten Timer gedacht, der in Anspruch 16 definiert ist, oder auch z. B. an ein Wegmeßsystem, das in Ansprüchen 17 bis 19 umrissen ist. Dabei kann man sich ein Schnellschlussventil anstelle der Zylinderkolbeneinheit 26 vorstellen, das das Abfliessen des hydraulischen Mediums aus dem Stellmotor 3 beendet.
- Diese Vorrichtung zur Positionierung von Walzenflächen in einem Kalander wäre auch in den Fällen in solchen Pressvorrichtungen anwendbar, wo nicht nur zylindrische, sondern auch plane oder gewellte Pressflächen, die zur Behandlung eines Gutes gegeneinander gedrückt werden, und zum Beispiel in mehreren Etagen übereinander angeordnet sind, verwendet werden.
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