EP0451494B1 - Kalander zur Herstellung von Dichtungsplatten - Google Patents
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- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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Definitions
- the invention relates to a calender for the production of sealing plates, which has a motor-driven heating roller of large diameter, which is mounted in non-displaceable bearings, and an unheated pressure roller of smaller diameter, which is mounted against a pressing force in displaceable bearings and is driven by a separate motor.
- So-called sealing plate calenders which have a heated roller on which the plates are rolled and vulcanized, and a cooled roller, which serves as a pressure roller for the assembly, are used for the production of fiber-reinforced flat seals, which are required at numerous points in technology is usually pressed hydraulically.
- the seals are made from a mixture of rubber-coated fibers and fibers, which give the strength of the finished product.
- asbestos fibers have been used as reinforcements, since the manufacture and use of panels excluded other fibers for thermal reasons. asbestos is increasingly undesirable due to health hazards and has recently been replaced, if possible, with new high-strength and thermally resistant synthetic fibers.
- processors such as are known in a computer-controlled laboratory measuring roll mill that has become known from the journal Kunststoffe 74 (1984, p. 654)
- processors which are used in the automation of calender lines in the rubber industry to control the processing machines arranged in front of the calender and behind the calender.
- the present invention avoids the disadvantages of the prior art and enables the manufacturing technique of sealing plates to improve drastically and thus create the conditions for the processing of fibers that are a replacement of asbestos fibers. It is the object of the invention to create a possibility of tracking the roller circumferential speed by means of permanent measurement of the build-up of the plate thickness, both for an exact synchronization of the roller circumferences and for a specific, controllable friction.
- the invention is that the two drive motors of the two rollers are controlled by a program-controlled processor, at one input a displacement sensor for the displacement of the axis or the axle bearing of the pressure roller, at the second input a sensor for determining the passage of the Heating roller or its drive shaft attached marks, at the third input an encoder for determining the passage of marks attached to the pressure roller or its drive shaft, and at its two Outputs control devices for the speed of the two motors for the roller drive are connected.
- a program-controlled processor at one input a displacement sensor for the displacement of the axis or the axle bearing of the pressure roller, at the second input a sensor for determining the passage of the Heating roller or its drive shaft attached marks, at the third input an encoder for determining the passage of marks attached to the pressure roller or its drive shaft, and at its two Outputs control devices for the speed of the two motors for the roller drive are connected.
- the two motors can be used for an exact measurement of the roller circumferential speeds by measuring the time interval of the appearance of the marks arranged on the circumference of the rollers and by an exact measurement of the plate thickness, which is carried out by the displacement sensors for the displacement of the axis or the axis bearing of the pressure roller adjust the drive of the two rollers to exactly the same peripheral speeds despite the increasing diameter of the heating roller because of the increasing thickness of the stacked plate.
- friction can also be achieved for the entire running time as well as for certain times of the running time or for certain thickness sections of the plate by a certain delay in the drive speed or an increase in the drive speed compared to the synchronous speed of the pressure roller.
- non-processable fibers can be incorporated into the sealing plates on conventional calenders, and completely new qualities of sealing plates can also be produced, which take place through the friction run during certain, not all, phases of the construction of the sealing plate.
- the sensors actuated by the marks on the rollers are incremental sensors.
- buttons for scanning the surface of the plate built up on the heating roller which are connected to a further input of the processor.
- the shaft 10 of the heating roller 2 and the shaft 11 of the pressure roller 3 are mounted in the stands 1 of the calender.
- a DC motor 12 drives the shaft 10 of the heating roller 2 and a DC motor 13 drives the shaft 11 of the pressure roller 3.
- the shaft 11 of the pressure roller 3 is slidably mounted in the calender stand 1, the shaft 11 is pressed in the direction of the shaft 10 by a hydraulically generated force.
- the location of the shaft 11 is dependent on the thickness of the sealing plate 14 built up on the heating roller 2.
- the position of the shaft 11 of the pressure roller 3 is determined by an encoder 15.
- the heating roller 2 is provided on its circumference with marks 16 arranged at the same distance.
- a sensor 17 is provided, which emits a pulse each time a mark 16 passes, which is fed to the input 5 of the processor 9.
- marks 18 are attached to the pressure roller 3, the passage of which is sensed by an encoder 19 which is connected to the input 4 of the processor 9.
- the third input 6 of the processor 9 is connected to the encoder 15.
- the processor has two outputs 7 and 8, of which one output 7 is connected to the control device 20 for the motor 13 and the other output 8 to the control device 21 for the motor 12.
- buttons 22 for scanning the surface of the plate 14 built on the heating roller 2 which are connected to a further input 23 of the processor 9.
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Kalander zur Herstellung von Dichtungsplatten, der eine in unverschiebbaren Lagern gelagerte, motorisch angetriebene Heizwalze großen Durchmessers und eine entgegen einer Andrückkraft in verschiebbaren Lagern gelagerte, von einem gesonderten Motor angetriebene, unbeheizte Anpreßwalze kleineren Durchmessers aufweist.
- Für die Herstellung von faserverstärkten Flachdichtungen, die in der Technik an zahlreichen Stellen benötigt werden, benutzt man sogenannte Dichtungsplattenkalander, die eine beheizte Walze besitzen, auf der die Platten aufgewalzt und ausvulkanisiert werden, und eine gekühlte Walze, die als Anpreßwalze für den Aufbau dient und zumeist hydraulisch angepreßt wird. Die Dichtungen werden dabei aus einem Gemisch von in Lösungsmitteln streichfähig gemachtem Kautschuk und Fasern, welche die Festigkeit des Fertigproduktes ergeben, hergestellt. Traditionell wurden als Festigkeitsträger Asbestfasern verwendet, da die Plattenherstellung und -Verwendung aus thermischen Gründen andere Fasern ausschlossen. Asbest ist aus Gründen der Gesundheitsgefahren in zunehmendem Maße unerwünscht und wird in neuerer Zeit, sofern möglich, durch neue hochfeste und thermisch beständige Kunstfasern ersetzt.
- An die Präzision der Walzenrundlaufgenauigkeit, der Walzenoberflächengüte, der Temperaturhöhe und -genauigkeit, der gleichmäßigen Walzenandruckkraft und vor allem auch der hohen Genauigkeit der beiden Walzenumfangsgeschwindigkeiten (des Gleichlaufes) werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Bei den traditionellen Werkstoffen der Dichtungsplatten, also bei denen mit Asbestfaserverstärkung, genügte zumeist in Bezug auf den Gleichlauf die Anwendung von Präzisionskuppelrädern für die beiden Walzen. Ein Problem besteht aber darin, daß mittels der Kuppelräder ein praktisch genauer Gleichlauf nur bei einer definierten Plattendicke erzielt werden kann. Beim Beginn des Plattenaufbaues oder beim Überschreiten dieses definierten Wertes treten Abweichungen vom Optimum auf. Der Durchmesser der Heizwalze ändert sich aber auch mit der Temperatureinstellung und wird darüber hinaus auch noch im Laufe der Kalandergebrauchsdauer verändert, wenn die Walze aus Verschleißgründen nachgeschliffen werden muß. Hierdurch ist die Gleichlaufgenauigkeit bei der Anwendung von Kuppelrädern prinzipiell unzureichend bzw. begrenzt.
- Durch Anwendung der im Kalanderbau bekannten Walzen-Einzelantriebe hat man dem Mangel abzuhelfen versucht, wobei sowohl mechanische Feinregelgetriebe beim Antrieb der Preßwalze als auch Gleichstromnebenschlußmotore angewendet wurden. Dabei bestand jedoch der Mangel, daß es praktisch in beiden Fällen nicht möglich war, die gewünschte Gleichlaufgenauigkeit zu erzielen. Besonders nachteilig war dabei, daß der optimale Gleichlaufwert von der Dicke der im Aufbau befindlichen Platte abhängt, was bei jedem Arbeitsprozeß eine ständige Nachregelung verlangte.
- Dieses Problem wurde mit der Einführung neuer Fasern, die nicht aus Asbest bestehen, immer gravierender. Wenn z.B. die optimale Einstellung des Gleichlaufes nicht sehr genau eingehalten wird, besteht die Gefahr des Aufreißens der im Aufbau befindlichen noch nicht ausvulkanisierten Platte und damit deren Zerstörung.
- Die Anwendung von Prozessoren, wie sie in einem aus der Zeitschrift Kunststoffe 74 (1984, S. 654) bekannt gewordenen rechnergesteuerten Labormeßwalzwerk bekannt geworden sind, verbietet sich wegen der völlig anderen Problematik in der Arbeitsweise der Kalander für die Herstellung von Dichtungsplatten, die sich von dem in der Literaturstelle behandelten Kalander für die Bearbeitung eines durchlaufenden Bandes grundsätzlich unterscheiden. Auch lassen sich Prozessoren nicht einsetzen, die bei der Automatisierung von Kalanderlinien in der Gummiindustrie zur Steuerung der vor dem Kalander und hinter dem Kalander angeordneten Bearbeitungsmaschinen dienen.
- Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik und gibt Möglichkeit, die Herstellungstechnik von Dichtungsplatten einschneidend zu verbessern und damit die Voraussetzungen für die Verarbeitung von solchen Fasern zu schaffen, die ein Ersatz von Asbestfasern sind. Es ist die Aufgabe der Erfindung, durch permanente Messung der sich aufbauenden Plattendicke eine Möglichkeit der Nachführung der Walzenumfangsgeschwindigkeit sowohl für einen exakten Gleichlauf der Walzenumfänge als auch eine bestimmte, steuerbare Friktion zu schaffen.
- Die Erfindung besteht darin, daß die beiden Antriebsmotoren der beiden Walzen durch einen programmgesteuerten Prozessor gesteuert sind, an dessen einen Eingang ein Weggeber für die Verschiebung der Achse oder der Achsenlager der Andrückwalze, an dessen zweiten Eingang ein Geber für die Feststellung des Vorbeilaufens von an der Heizwalze oder deren Antriebswelle angebrachter Marken, an dessen dritten Eingang ein Geber für die Feststellung des Vorbeilaufens von an der Andrückwalze oder deren Antriebswelle angebrachter Marken, und an dessen zwei Ausgänge Steuerungsvorrichtungen für die Drehzahl der beiden Motore für den Walzenantrieb angeschlossen sind.
- Durch eine exakte Messung der Walzenumfangsgeschwindigkeiten durch Messung des zeitlichen Abstandes des Erscheinens der am Umfang der Walzen angeordneten Marken und durch eine exakte Messung der Plattendicke, die durch die Weggeber für die Verschiebung der Achse oder der Achsenlager der Andrückwalze erfolgt, lassen sich die beiden Motore für den Antrieb der beiden Walzen exakt auf absolut gleiche Umfangsgeschwindigkeiten trotz des sich vergrößernden Durchmessers der Heizwalze wegen der sich vergrößernden Dicke der aufgeschichteten Platte einstellen. Es läßt sich aber auch für die gesamte Laufdauer ebenso wie für bestimmte Zeiten der Laufdauer oder für bestimmte Dickenabschnitte der Platte eine Friktion durch eine bestimmte Verzögerung der Antriebsgeschwindigkeit oder eine Vergrößerung der Antriebsgeschwindigkeit gegenüber der Gleichlaufgeschwindigkeit der Andrückwalze erreichen. Hierdurch lassen sich auf herkömmlichen Kalandern nicht verarbeitbare Fasern in die Dichtungsplatten einarbeiten, es lassen sich auch ganz neue Qualitäten von Dichtungsplatten herstellen, die durch den Friktionslauf während bestimmter, nicht aller Aufbauphasen der Dichtungsplatte erfolgen.
- Vorteilhaft ist es, digital arbeitende Schaltkreise im Prozessor vorzusehen. Für diese ist eine Programmierung einfacher durchführbar.
- Zweckmäßig ist es, eine Nachlaufsteuerung für die Andrückwalze vorzusehen, da deren Antrieb durch ihr gegenüber der Heizwalze geringeres Gewicht leichter steuerbar ist.
- Für die notwendige hochgenaue Messung der Umfangsgeschwindigkeiten der Kalander ist es zweckmäßig, wenn die von den Marken an den Walzen betätigten Geber Inkrementalgeber sind.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, einen Umschalter zur Einstellung des Gleichlaufes der Walzen und zur Einstellung einer bestimmten einstellbaren Abweichung der Drehzahl der Andrückwalze von der Drehzahl der Heizwalze vorzusehen.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, Taster für das Abtasten der Oberfläche der auf der Heizwalze aufgebauten Platte vorzusehen, die an einen weiteren Eingang des Prozessors angeschlossen sind.
- Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des Kalanders in Seitenansicht,
- Fig. 2
- eine Stirnseitenansicht des Kalanders.
- In den Ständern 1 des Kalanders ist die Welle 10 der Heizwalze 2 und die Welle 11 der Andrückwalze 3 gelagert.
- Ein Gleichstrommotor 12 treibt die Welle 10 der Heizwalze 2 und ein Gleichstrommotor 13 die Welle 11 der Andrückwalze 3 an. Die Welle 11 der Andrückwalze 3 ist verschiebbar im Kalanderständer 1 gelagert, durch eine hydraulisch erzeugte Kraft wird die Welle 11 in Richtung auf die Welle 10 gedrückt. Die örtliche Lage der Welle 11 ist abhängig von der Dicke der auf der Heizwalze 2 aufgebauten Dichtungsplatte 14. Die Lage der Welle 11 der Andrückwalze 3 wird von einem Geber 15 festgestellt.
- Die Heizwalze 2 ist an ihrem Umfang mit im gleichen Abstand angeordneten Marken 16 versehen. Es ist ein Geber 17 vorgesehen, welcher jeweils beim Vorbeilauf einer Marke 16 einen Impuls abgibt, welcher dem Eingang 5 des Prozessors 9 zugeführt wird. Entsprechend sind Marken 18 an der Andrückwalze 3 angebracht, deren Vorbeilauf von einem Geber 19 abgetastet wird, welcher an den Eingang 4 des Prozessors 9 angeschlossen ist.
- Der dritte Eingang 6 des Prozessors 9 ist an den Geber 15 angeschlossen.
- Der Prozessor hat zwei Ausgänge 7 und 8, von denen der eine Ausgang 7 an die Steuervorrichtung 20 für den Motor 13 und der andere Ausgang 8 an die Steuervorrichtung 21 für den Motor 12 angeschlossen ist.
- Es können weitere Taster 22 für das Abtasten der Oberfläche der auf der Heizwalze 2 aufgebauten Platte 14 vorgesehen sein, die an einen weiteren Eingang 23 des Prozessors 9 angeschlossen sind.
Claims (6)
- Kalander zur Herstellung von Dichtungsplatten, der eine in unverschiebbaren Lagern gelagerte, motorisch angetriebene Heizwalze (2) großen Durchmessers und eine entgegen einer Andrückkraft in verschiebbaren Lagern gelagerte von einem gesonderten Motor angetriebene unbeheizte Anpreßwalze (3) kleineren Durchmessers aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Antriebsmotoren (12,13) der beiden Walzen (2,3) durch einen programmgesteuerten Prozessor (9) gesteuert sind, an dessen einen Eingang (6) Weggeber (15) für die Verschiebung der Achse (11) oder der Achsenlager der Andrückwalze (3), an dessen zweiten Eingang (5) ein Geber (17) für die Feststellung des Vorbeilaufens von an der Heizwalze (2) oder deren Antriebswelle angebrachter Marken (16),
an dessen dritten Eingang (4) ein Geber (19) für die Feststellung des Vorbeilaufens von an der Andrückwalze (3) oder deren Antriebswelle angebrachter Marken (18),
und an dessen zwei Ausgänge (7,8) Steuerungsvorrichtungen (20,21) für die Drehzahl der beiden Motore (12,13) für den Walzenantrieb angeschlossen sind. - Kalander nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
digital arbeitende Schaltkreise im Prozessor (9). - Kalander nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Nachlaufsteuerung für die Andrückwalze (3). - Kalander nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von den Marken (16,18) an den Walzen (2,3) betätigten Geber (17,19) Inkrementalgeber sind. - Kalander nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Umschalter (22) zur Einstellung eines Gleichlaufes der Walzen und zur Einstellung einer bestimmten einstellbaren Abweichung der Drehzahl der Andrückwalzen (3) von der Drehzahl der Heizwalze (2). - Kalander nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Taster (22) für das Abtasten der Oberfläche der auf der Heizwalze (2) aufgebauten Platte (14), die an einen weiteren Eingang (23) des Prozessors (9) angeschlossen sind.
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