EP1087057B1

EP1087057B1 - Calender

Info

Publication number: EP1087057B1
Application number: EP00119970A
Authority: EP
Inventors: Rolf Dr. Van Haag; Ingo Dipl. Ing Engelhardt
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2004-02-18
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: DE50005314D1; EP1087057A3; DE19945780C1; US6701833B1; EP1087057A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander mit einer Stuhlung, einer oberen Walze, die als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, einer unteren Walze, die als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, und einer Zwischenwalzenanordnung mit einer Zwischenwalze, die in der Stuhlung festgelegt ist.The invention relates to a calender with a frame, an upper roller, which acts as a deflection adjustment roller is formed, a lower roller, the is designed as a deflection adjustment roller, and one Intermediate roller arrangement with an intermediate roller, which is defined in the chair.

Ein derartiger Kalander ist aus der DE-A-19 633 671 und der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 198 32 067 bekannt. Bei diesen Kalandern ist ein Walzenstapel vorgesehen, bei dem die obere Walze und die untere Walze als Durchbiegungseinstellwalzen ausgebildet sind. Bei den Walzen der Zwischenwalzenanordnung fehlt diese Möglichkeit. Allerdings ist eine der Zwischenwalzen in der Stuhlung festgelegt, so daß man die Druckspannungsverhältnisse in den Nips oberhalb der festgelegten Zwischenwalze und unterhalb der festgelegten Zwischenwalze weitgehend frei einstellen kann. Such a calender is from DE-A-19 633 671 and the post-published German patent application 198 32 067 known. at These calenders are provided with a roll stack the upper roller and the lower roller as deflection adjustment rollers are trained. With the rollers the intermediate roller arrangement lacks this possibility. However, one of the intermediate rollers is in the frame fixed, so that you have the compressive stress ratios in the nips above the specified intermediate roller and largely below the specified intermediate roller can set freely.

Beim Einsatz von Biegeausgleichswalzen oder Durchbiegungseinstellwalzen in einem Walzenstapel unterscheidet man zwischen positionsfest gelagerten Walzenmänteln, die auch unter der Bezeichnung "NIPCO K " bekannt sind und radial bewegbaren Walzenmänteln, die auch als "NIPCO F" bekannt sind. In der Vergangenheit wurde meist eine Kombination dieser Walzentypen als Ober- und Unterwalze verwendet, um eine positionsstabile Walzenlagerung zu erhalten. Der Einsatz zweier Biegeausgleichswalzen mit fest gelagerten Walzenmänteln wurde meist umgangen, da in diesem Fall die Lastabstimmung der Walzen internen und externen Druckgebung durch die Kalanderhydraulik problematisch ist. Die Kombination zweier radial bewegbarer Walzenmäntel erfordert hingegen eine komplizierte Lageregelung des Walzenstapels, die möglichst vermieden werden sollte. Der gleichzeitige Einsatz von zwei Biegeausgleichswalzen mit radial bewegbarem Walzenmantel ist jedoch vorteilhaft, da in diesem Fall nur eine Walzentype zum Einsatz kommt. Es ist daher wesentlich einfacher, Ersatzwalzen vorrätig zu halten. Außerdem kann auf eine Kalanderhydraulik verzichtet werden. Realisiert werden kann dies unter anderem dadurch, daß man die genannte Zwischenwalze fest in der Stuhlung lagert, um dort einen geometrischen Fixpunkt zu erhalten.When using bend compensation rollers or deflection adjustment rollers in a roll stack one between roller shells with a fixed position, which are also known as "NIPCO K" and radially movable roller shells, which are also called "NIPCO F" are known. In the past mostly a combination of these roller types as top and Bottom roller used to position stable roller bearings to obtain. The use of two bending compensation rollers with fixed roller jackets mostly bypassed because in this case the load balancing of the rollers internal and external printing by the Calender hydraulics is problematic. The combination two radially movable roller shells, however, required complicated position control of the roll stack, which should be avoided if possible. The simultaneous Use of two bending compensation rollers with radial Movable roll shell is advantageous because in only one roller type is used in this case. It is therefore much easier, spare rollers in stock to keep. You can also use a calender hydraulic system to be dispensed with. This can be realized at other by the fact that the intermediate roller mentioned firmly in the chair to create a geometric one Get fixed point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einwirkungsmöglichkeiten auf eine Materialbahn zu verbessern.The invention has for its object the possibilities of action to improve on a web of material.

Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Zwischenwalze mit einer Überlastsicherung versehen ist. This task is performed on a calender of the type mentioned at the beginning Kind solved in that the intermediate roller with an overload protection is provided.

Damit kann man die Behandlung der Materialbahn in den einzelnen Nips bis an die Grenzen der Belastbarkeit der festgelegte Zwischenwalze heranführen. Die Zwischenwalzen der Zwischenwalzenanordnung und damit auch die festgelegte Zwischenwalze sind im allgemeinen nur für eine symmetrische Belastung von zwei Seiten her dimensioniert. Nur in einem gegenüber der Gesamtbelastung eingeschränkten Bereich ist eine Mittelwalze und vor allem die festgelegte Zwischenwalze für eine Biegebelastung ausgelegt. Diese Biegebelastung tritt vor allem dann auf, wenn nur eine Durchbiegungseinstellwalze zur Druckspannungserzeugung in den zugeordneten Nips verwendet wird. Aber auch bei stark unterschiedlichen Drücken der oberen und unteren Durchbiegungseinstellwalze besteht die Gefahr, daß die Zwischenwalze überlastet wird. Die Überlastung der Zwischenwalze kann durchaus zur Zerstörung führen. Da ein derartiger Fehlerfall in der Regel aber relativ schnell sichtbar wird, ist er im Grunde beherrschbar. Kritisch sind allerdings Schäden, die nicht sofort sichtbar werden. In diesem Fall kann eine Materialbahnpartie, die nach der Beschädigung behandelt wird, eine stark verringerte Qualität aufweisen. Wenn man nun eine Überlastsicherung verwendet, dann kann man die Druckspannung in den Nips, falls gewünscht, so hoch machen, wie es die festgelegte Zwischenwalze aushält. Man muß also keinen größeren Sicherheitsabstand zur Belastbarkeit einhalten, was die Möglichkeiten der Materialbahnbehandlung erweitert. Man riskiert aber auch keine Beschädigung der Walze, wodurch der Betrieb insgesamt zuverlässiger wird.This allows the treatment of the material web in the individual nips to the limits of resilience Introduce the defined intermediate roller. The intermediate rolls the intermediate roller arrangement and thus also the fixed intermediate roller are generally only for dimensioned a symmetrical load from two sides. Only in one compared to the total load restricted area is a center roll and front all the specified intermediate roller for a bending load designed. This bending stress occurs above all if only one deflection adjustment roller is used for Compressive stress generation used in the assigned nips becomes. But also with very different ones Press the upper and lower deflection adjustment rollers there is a risk that the intermediate roller is overloaded becomes. The intermediate roller can be overloaded lead to destruction. Because such an error usually visible relatively quickly is basically manageable. However, are critical Damage that is not immediately visible. In In this case, a material web section, which after the Damage treated is greatly reduced Have quality. If you now have an overload protection you can use the compressive stress in the nips, if desired, make it as high as the specified one Intermediate roller withstands. So you don't have to have a larger safety distance to resilience what the Possibilities of material web treatment expanded. you but also does not risk damage to the roller, which means overall operation becomes more reliable.

Bevorzugterweise weist die Überlastsicherung eine kraftabhängig reagierende Auslöseeinrichtung auf, die bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes eine Absenkung der auf die Zwischenwalze wirkenden Kraft bewirkt. Die Überlastsicherung zeigt die Überlast also nicht nur an, sondern greift aktiv ein, um eine Überbelastung der festgelegten Zwischenwalze zu verhindern. Falls sich eine derartige Belastungssituation entwikkelt, dann wird rechtzeitig die Kraft auf die Zwischenwalze abgesenkt.The overload protection device preferably has a force-dependent triggering device on the if a predetermined threshold value is exceeded, a Reduction of the force acting on the intermediate roller causes. The overload protection shows the overload not only attacks, but actively intervenes to overload to prevent the specified intermediate roller. If such a stressful situation develops, then the force on the intermediate roller is applied in time lowered.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Zwischenwalze in Hebeln gelagert ist und die Überlastsicherung zwischen mindestens einem Hebel und der Stuhlung angeordnet ist. Die Lagerung der Zwischenwalzen in Hebeln ist von vielen Kalandern, sogenannten "Hebelkalandern" her bekannt. Wenn man die Überlastsicherung zwischen dem Hebel und der Stuhlung anordnet, dann kann man den Vorteil einer Hebelübersetzung nutzen. In diesem Fall kann man die Empfindlichkeit der Überlastsicherung deutlich verbessern.It is preferred that the intermediate roller in levers is stored and the overload protection between at least a lever and the chair is arranged. The Storage of the intermediate rolls in levers is by many Calenders known as "lever calenders". If you put the overload protection between the lever and arranging the chair, then you can take advantage of one Use leverage. In this case, you can Significantly improve the sensitivity of the overload protection.

Vorzugsweise ist die Überlastsicherung an beiden axialen Enden der Zwischenwalze angeordnet. Die Überlastsicherung ermittelt dann die Kräfte an den beiden axialen Enden der Zwischenwalze. Es läßt sich also nicht nur eine Überlast als Summe aller auf die Walze wirkenden Kräfte ermitteln, sondern auch eine unsymmetrische Kraftverteilung, die zu einer Schieflage oder Schiefbelastung führen könnte. Dies erleichtert auch die Einstellung des Kalanders bzw. seiner Hydraulik oder der Hydraulik in den Durchbiegungseinstellwalze bei der Inbetriebnahme oder bei der Neueinstellung.The overload protection is preferably on both axial Arranged ends of the intermediate roller. The overload protection then determines the forces on the two axial Ends of the intermediate roller. So it can not only be an overload as the sum of all those acting on the roller Determine forces, but also an asymmetrical one Force distribution that leads to an imbalance or misalignment could lead. This also makes adjustment easier of the calender or its hydraulics or the Hydraulics in the deflection adjustment roller during commissioning or when hiring.

Vorzugsweise weist die Überlastsicherung eine Kraftanzeigeeinrichtung auf. Man kann in diesem Fall die auf die einzelnen Lagerstellen der Zwischenwalze wirkenden Kräfte einer Betriebsperson oder einem Überwachungsprogramm mitteilen, so daß laufend die Information über die Belastung der einzelnen Lagerstellen bereit gehalten wird. Dies hat neben der Dokumentationsmöglichkeit vor allem den Vorteil, daß man zumindest für den Fall der Zwischenwalze, also mitten im Kalander, die Information über die hier wirkenden Kräfte überhaupt gewinnen kann.The overload protection device preferably has a force display device on. In this case, you can open the the individual bearings of the intermediate roller acting Forces of an operator or a surveillance program communicate so that the information about the load of the individual storage locations kept ready becomes. This has in addition to the documentation option especially the advantage that you can at least in the event the intermediate roller, i.e. in the middle of the calender, the information win over the forces acting here at all can.

Vorzugsweise weist die Überlastsicherung eine hydraulische Abstützung auf, die von entgegengesetzten Seiten im wesentlichen parallel zur Pressenrichtung auf die Zwischenwalze oder eine damit verbundene Halterung wirkt, wobei eine Vergleichseinrichtung für die hydraulischen Drücke auf beiden Seiten vorgesehen ist. Mit dieser Art der Abstützung läßt sich sozusagen eine Differenzdruckmessung vornehmen, um exakt die Kraft zu ermitteln, mit der die Walze oder ihre Halterung, beispielsweise der Hebel, belastet wird. Neben der reinen Überlastungsabsicherung kann man mit dieser Ausbildung zu jedem Betriebspunkt die tatsächlich wirkende Kraft nach Größe und Richtung an jeder Lagerseite der fixierten Walze meßtechnisch erfassen. Dies erleichtert die Einstellung der korrekten Lastabstimmung im oberen und unteren Teil des Walzenstapels. Ein Kräfteungleichgewicht oder eine Schieflage sind damit, wie oben bereits erwähnt, sofort erkennbar.The overload protection device preferably has a hydraulic one Support on that from opposite sides essentially parallel to the direction of the press on the Intermediate roller or an associated holder acts, with a comparison device for the hydraulic Pressures on both sides is provided. With This type of support can be used to measure a differential pressure, so to speak to determine the exact force with the roller or its holder, for example the lever that is charged. In addition to the pure Overload protection can be done with this training the actual force at each operating point according to size and direction on each side of the fixed Measure the roller by measurement. This makes it easier Setting the correct load balance in the upper and lower part of the roll stack. A power imbalance or are skewed, as above mentioned, immediately recognizable.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Vergleichseinrichtung ein Differenzdruckventil aufweist, das eine Schnellentlastungsfunktion zumindest für eine Durchbiegungseinstellwalze steuert. Wenn man ein Differenzdruckventil verwendet, ist keine Meßwertumsetzung, d.h. hydraulischer Druck in ein elektrisches Steuersignal, über eine Steuerung, beispielsweise SPS, notwendig. Die Auslösung der Absenkung der Durchbiegungseinstellwalze, vorzugsweise der unteren Durchbiegungseinstellwalze, erfolgt bei Überschreiten eines vorbestimmten Differenzdrucks automatisch. Somit ist ein relativ sicherer Signalfluß gewährleistet.It is particularly preferred that the comparison device has a differential pressure valve that a Quick relief function at least for a deflection adjustment roller controls. If you have a differential pressure valve used is not a conversion of measured values, i.e. hydraulic pressure into an electrical control signal, via a controller, for example a PLC. The Triggering the lowering of the deflection adjustment roller, preferably the lower deflection adjustment roller, takes place when a predetermined differential pressure is exceeded automatically. Thus, it is a relatively safe one Guaranteed signal flow.

Vorzugsweise ist die hydraulische Abstützung hydrostatisch ausgebildet. Hiermit erzielt man als weiteren Vorteil eine große Dämpfung der Walzenvibrationen.The hydraulic support is preferably hydrostatic educated. With this one achieves as another The advantage of a large damping of the roller vibrations.

Als Alternative kann die hydraulische Abstützung zwei gegeneinander vorgespannte hydraulische Zylinder aufweisen. Bei Krafteinwirkung auf die Walze muß der Druck in einem Zylinder ansteigen und in dem gegenüberliegenden Zylinder abfallen. Dies kann selbsttätig erreicht werden, indem man das in den Zylindern befindlichen Ölvolumen einsperrt. Da eine absolut leckagefreie Abdichtung der Zylinder nur schwer zu erreichen ist, kann man für diese Betriebsweise Druckspeicher vorsehen. Bei Erreichen eines definierten maximalen Drucks in einem Zylinder wird die Schnellentlastung der Zwischenwalze eingeleitet, indem die Drücke in der entsprechenden Durchbiegungseinstellwalze abgesenkt werden.As an alternative, the hydraulic support can be two have hydraulic cylinders biased against each other. The pressure must be applied when the roller is subjected to force rise in one cylinder and in the opposite Cylinder fall off. This can be achieved automatically by looking at the volume of oil in the cylinders imprisons. Because an absolutely leak-free seal the cylinder is difficult to reach, you can Provide pressure accumulator for this mode of operation. When reached a defined maximum pressure in a cylinder becomes the rapid relief of the intermediate roller initiated by the pressures in the corresponding Deflection adjustment roller can be lowered.

Schließlich kann in einer weiteren Ausbildung vorgesehen sein, daß die Überlastsicherung eine Federeinrichtung und einen weglängenabhängigen Sensor aufweist. Der Zusammenhang zwischen Kraft, Feder und Weg ist ein allgemeines physikalisches Gesetz. Man kann also durch die Überwachung einer Kompression oder einer Ausdehnung einer Feder auf die Kraft schließen, die auf die Zwischenwalze wirkt. Diese Federüberwachung läßt sich relativ preisgünstig gestalten. Finally, further training can be provided be that the overload protection is a spring device and has a path length-dependent sensor. The The connection between force, spring and displacement is a general one physical law. So you can go through the Monitoring compression or extension of one Close the spring on the force on the intermediate roller acts. This spring monitoring can be relative inexpensive design.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Federeinrichtung mit parallel geschalteten Tellerfedern ausgebildet ist. Diese haben eine hohe Steifigkeit und bewirken daher auch bei höheren Kräften nur eine geringfügige Verschiebung, so daß die Geometrie des Walzenstapels nicht nennenswert beeinflußt wird. Darüber hinaus haben die Tellerfedern auch noch ein gutes Schwingungsdämpfungsverhalten, das sich positiv auf die Laufrolle des Kalanders auswirkt.It is preferred that the spring device with disc springs connected in parallel is formed. These have a high rigidity and therefore cause only a slight shift even with higher forces, so the geometry of the roll stack is not is significantly influenced. In addition, the Disc springs also have good vibration damping behavior, that positively affects the calender's caster effect.

Alternativ dazu kann die Federeinrichtung auch durch eine Walzenachse gebildet sein. Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, weil keine zusätzlichen Bauelemente benötigt werden. Unter "Walzenachse" muß hierbei nicht ein physikalisch vorhandenes Bauteil im Sinne einer durchgehenden Stange verstanden werden. Viele Walzen, beispielsweise Heizwalzen, haben stirnseitig lediglich Walzenzapfen. Unter Nennlast liegt die Durchbiegung eines derartigen Zapfens im Bereich zwischen Walzenkörper und Lager beispielsweise bei 0,3 bis 0,5 mm. Eine derartige Durchbiegung läßt sich meßtechnisch durchaus erfassen und zwar auch dann, wenn eine derartige Walze nicht in Hebeln, sondern unmittelbar in der Stuhlung festgelegt ist.Alternatively, the spring device can also by a roller axis can be formed. This configuration is advantageous because no additional components are required become. Under "roller axis" there is no need to physically existing component in the sense of a continuous Rod to be understood. Many rollers, for example Heating rollers only have on the front Roll neck. The deflection of a is under nominal load such pin in the area between the roller body and bearings for example at 0.3 to 0.5 mm. Such one Deflection can certainly be measured even if such a roller not in levers, but directly in the chair is set.

Vorzugsweise ist der Sensor als Endlagenschalter ausgebildet. Wenn aufgrund einer auf die Zwischenwalze wirkenden Kraft gegen die Kraft der Federn oder gegen die Kraft der als Feder wirkenden Walzenachse oder der Zapfen eine gewisse Auslenkung erreicht ist, dann werden die oder der Endlagenschalter betätigt und der Druck in den Durchbiegungseinstellwalzen oder den äußeren Zylindern, die die entsprechenden Kräfte aufbringen, kann zurückgefahren werden. Alternativ dazu kann der Sensor als berührungsloser Nährungssensor ausgebildet sein. In diesem Fall kann man bereits die Annäherung der Zwischenwalze an eine kritische Lage und damit den Aufbau von kritischen Kräften überwachen. In vielen Fällen sind berührungslos arbeitende Nährungssensoren auch unempfindlicher, was für den Betrieb im Kalander von Vorteil ist.The sensor is preferably designed as a limit switch. If due to one acting on the intermediate roller Force against the force of the springs or against the Force of the roller axis acting as a spring or the pin a certain deflection is reached, then the or the limit switch operated and the pressure in the deflection adjustment rollers or the outer cylinders, who can muster the appropriate forces be reduced. Alternatively, the sensor can be used as a non-contact Proximity sensor can be formed. In this case one is already approaching the intermediate roll to one critical situation and thus the building of critical Monitor forces. In many cases, they are non-contact working proximity sensors also less sensitive to what is advantageous for operation in the calender.

Schließlich kann die Überlastsicherung in einer weiteren Alternative auch als Scherbolzen ausgebildet sein. Dies ist eine sehr einfache Ausgestaltung. Wenn die auf die. festgelegte Zwischenwalze wirkende Kraft einen bestimmten Wert überschreitet, schert der Bolzen ab und der Hebel bewegt sich in eine Endlage. Dort kann er einen Endschalter auslösen, der das Schnellentlasten der Walzenhydraulik auslöst. Die einzige Voraussetzung hierfür ist, daß die Bruchbelastung des Bolzens niedriger, in der Regel deutlich niedriger, ausgelegt sein muß als die der Walze. Diese Lösung ist relativ preisgünstig. Sie ist vor allem dann zu empfehlen, wenn der Kalander bereits korrekt eingestellt ist, weil dann Überlastsituationen eigentlich nicht mehr oder nicht mehr so häufig zu erwarten sind.Finally, the overload protection can be used in another Alternatively, it can also be designed as a shear pin. This is a very simple design. If that on the. specified intermediate roller acting force a certain Exceeds the value, the bolt shears off and the lever moves to an end position. There he can Trigger limit switch, which relieves the pressure on the Hydraulic roller triggers. The only requirement for this is that the breaking load of the bolt is lower, usually significantly lower must be that of the roller. This solution is relatively inexpensive. It is particularly recommended if the Calender is already set correctly because then No more or no overload situations can be expected more often.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines Kalanders,
Fig. 2: eine erste Ausführungsform einer Überlastsicherung,
Fig. 3: eine zweite Ausführungsform einer Überlastsicherung,
Fig. 4: eine dritte Ausführungsform einer Überlastsicherung,
Fig. 5: eine vierte Ausführungsform einer Überlastsicherung und
Fig. 6: eine fünfte Ausführungsform einer Überlastsicherung.

The invention is described below with reference to preferred embodiments in conjunction with the drawing. Show here:

Fig. 1: a schematic side view of a calender,
Fig. 2: a first embodiment of an overload protection,
Fig. 3: a second embodiment of an overload protection,
Fig. 4: a third embodiment of an overload protection,
Fig. 5: a fourth embodiment of an overload protection and
Fig. 6: a fifth embodiment of an overload protection.

Fig. 1 zeigt einen Kalander 1 mit einer Stuhlung 2, in der ein Walzenstapel 3 angeordnet ist. Der Walzenstapel 3 ist durch fünf Walzen gebildet, von denen die oberste Walze 4 und die unterste Walze 5 als Durchbiegungseinstellwalzen ausgebildet sind. Dies ist durch hydrostatische Stützelemente 6, 7 schematisch angedeutet. Die Walzen 4, 5 sind als sogenannte Mantelhubwalzen ausgebildet, bei denen die Walzenmäntel gegenüber einem nicht näher dargestellten fest angeordneten Träger in Richtung der Pressenebene bewegbar sind. Die Pressenebene ist eine Ebene, in der die Achsen aller Walzen des Walzenstapels 3 angeordnet sind.Fig. 1 shows a calender 1 with a frame 2, in which is arranged a roll stack 3. The roll stack 3 is formed by five rollers, the top of which Roller 4 and the bottom roller 5 as deflection adjustment rollers are trained. This is due to hydrostatic Support elements 6, 7 indicated schematically. The Rollers 4, 5 are designed as so-called jacketed rollers, where the roller shells versus one Fixed carrier not shown in Are movable in the direction of the press plane. The press level is a plane in which the axes of all rolls of the Roll stack 3 are arranged.

Zwischen den beiden Endwalzen 4, 5 sind drei Zwischenwalzen 8, 9, 10 ohne Durchbiegungseinstellmöglichkeit angeordnet, die eine Zwischenwalzenaordnung bildet. Die Zwischenwalzen 8-10 sind an Hebeln 11-13 gelagert, die wiederum in der Stuhlung 2 aufgehängt sind. Hierbei ist der Hebel 11 der obersten Zwischenwalze 8 in der Stuhlung 2 festgelegt, was durch ein schematisch dargestelltes Befestigungsmittel 14 angedeutet sein soll. Die beiden anderen Hebel 12, 13 sind um Schwenkpunkte 15, 16 verschwenkbar. Auch für den Hebel 11 ist ein Schwenkpunkt 17 vorgesehen, wie weiter unten erläutert werden wird.There are three intermediate rolls between the two end rolls 4, 5 8, 9, 10 without deflection adjustment option arranged, which forms an intermediate roller arrangement. The Intermediate rollers 8-10 are mounted on levers 11-13 which are in turn suspended in the chair 2. Here is the lever 11 of the top intermediate roller 8 in the frame 2 determines what is shown by a schematically Fastening means 14 should be indicated. The other two levers 12, 13 are about pivot points 15, 16 pivotable. There is also a lever 11 Pivot point 17 is provided, as explained below will be.

Dadurch, daß der Hebel 11 in der Stuhlung 2 festgelegt ist, kann man in einem Nip 18 zwischen der obersten Walze 4 und der Zwischenwalze 8 eine Druckspannung unabhängig von den Druckspannungen in den übrigen Nips 19-21 einstellen. Dies ergibt erweiterte Beeinflussungsmöglichkeiten bei der Behandlung einer nicht näher dargestellten Materialbahn. Selbstverständlich kann man auch andere Hebel in der Stuhlung festlegen, beispielsweise den Hebel 12 oder den Hebel 13.In that the lever 11 is fixed in the frame 2 you can in a nip 18 between the top one Roller 4 and the intermediate roller 8 a compressive stress independently from the compressive stresses in the other nips Set 19-21. This results in expanded options for influencing in treating one no closer illustrated web of material. Of course you can also set other levers in the chair, for example lever 12 or lever 13.

Die Durchbiegungseinstellwalzen 4, 5 sind an hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheiten 22, 23 'angeordnet. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten 22, 23 können verwendet werden, um zusätzlich zu einer Bewegung 'der Mäntel der Durchbiegungseinstellwalzen 4, 5 eine weitere Bewegung der kompletten Walze 4, 5 zu bewirken, um eine Schnelltrennung zu unterstützen. Derartige Kolben-Zylinder-Einheiten 22, 23 können auch dann verwendet werden, wenn die Durchbiegungseinstellwalzen 4, 5 nicht als Mantelhub ausgebildet, sondern positionsfest gelagerte Walzenmäntel aufweisen.The deflection adjustment rollers 4, 5 are hydraulic actuated piston-cylinder units 22, 23 'arranged. These piston-cylinder units 22, 23 can used to be in addition to a 'movement Jackets of the deflection adjustment rollers 4, 5 another To cause movement of the complete roller 4, 5 to to support a quick disconnect. Such piston-cylinder units 22, 23 can also be used if the deflection adjustment rollers 4, 5 are not designed as a jacket stroke, but fixed position Have roller jackets.

Die Zwischenwalze 8 ist, wie die beiden anderen Zwischenwalzen 9, 10 auch, nur für eine im wesentlichen symmetrische Belastung von zwei Seiten her ausgelegt. Bei den beiden Zwischenwalzen 9, 10 führt dies zu keinem Problem, weil sich die Walzen 9, 10 bei einer Belastung von unten mit ihren Hebeln 12, 13 nach oben bewegen können. Diese Möglichkeit fehlt bei der in der Stuhlung 2 festgelegten Zwischenwalze 8. Dementsprechend besteht die Gefahr, daß die festgelegte Zwischenwalze 8 bei zu hohen einseitigen Drücken beschädigt wird, sei es die Lagerung der Zwischenwalze 8 oder die Zwischenwalze 8 selbst. Eine derartige Situation kann insbesondere dann auftreten, wenn die obere Durchbiegungseinstellwalze 4 mit anderen Kräften arbeitet als die untere Durchbiegungseinstellwalze 5. Besonders kritisch kann die Situation werden, wenn der oberste Nip 18 druckfrei gehalten wird und die Behandlung einer Materialbahn nur in den anderen Nips 19-21 erfolgt oder umgekehrt.The intermediate roller 8 is like the other two intermediate rollers 9, 10 too, only for one essentially symmetrical load designed from two sides. With the two intermediate rolls 9, 10, this does not lead to any Problem because the rollers 9, 10 under load move from below with their levers 12, 13 upwards can. This possibility is lacking in the Chair 2 fixed intermediate roller 8. Accordingly there is a risk that the specified intermediate roller 8 damaged if the one-sided pressure is too high is, be it the storage of the intermediate roller 8 or the Intermediate roller 8 itself. Such a situation can particularly occur when the upper deflection adjustment roller 4 works with other forces than the lower deflection adjustment roller 5. Particularly critical the situation can become when the top nip 18 is kept pressure-free and the treatment of a material web only in the other nips 19-21 or vice versa.

Um dieses Problem zu entschärfen, hat man daher eine Überlastsicherung vorgesehen. Die Fig. 2 bis 6 zeigen Möglichkeiten für derartige Überlastsicherungen. Teile, die denen der Fig. 1 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.To alleviate this problem, you have one Overload protection provided. 2 to 6 show Options for such overload protection. parts which correspond to those of Fig. 1 are the same Provide reference numerals.

Fig. 2 zeigt eine Ausbildung, bei der der Hebel 11 beidseitig, d.h. von oben und von unten, durch hydrostatische Ölpolster 24, 25 abgestützt ist. Hierzu ist der Hebel 11 mit einer Quertraverse 26 versehen, der benachbart Stützschuhe 27, 28 angeordnet sind. Jeder Stützschuh bildet für das Ölpolster 24, 25 eine Drucktasche. Die Drucktaschen werden über eine Druckpumpe 29 und Drosseln 30, 31 mit Hydrauliköl unter Druck versorgt. Die Stützschuhe 27, 28 stützen sich auf der Stuhlung 2 ab. Für das rückfließende Öl sind Behälter 32 vorgesehen. Der Druck der Druckpolster 24, 25, d.h. der Druck in den Drucktaschen, wird über Manometer 33, 34 (Drücke P1, P2) ermittelt. Durch eine Differenzdruckmessung läßt sich somit die exakte Kraft ermitteln, mit der der Hebel 11 belastet wird. Übersteigt diese Differenzkraft bzw. der Differenzdruck einen definierten Maximalwert, so wird die Schnellentlästungsfunktion der Walzen eingeleitet. Dies kann mittels eines nicht näher dargestellten Differenzdruckventils rein hydraulisch erfolgen, so daß keine Meßwertumsetzung, z.B. hydraulischer Druck in ein elektrisches Steuersignal, über eine Steuerung, beispielsweise SPS, notwendig ist. Dies erhöht die Sicherheit beim Signalfluß. Neben der reinen Überlastungsabsicherung ergibt sich bei dieser Einrichtung auch die Möglichkeit, zu jedem Betriebspunkt die tatsächlich wirkende Kraft nach Größe und Richtung an jeder Lagerseite der fixierten Walze 8 meßtechnisch zu erfassen. Dies bedeutet eine wesentliche Erleichterung bei der Einstellung der korrekten Lastabstimmung im oberen und unteren Teil des Walzenstapels 2. Ein Kräfteungleichgewicht oder eine Schieflage sind damit sofort erkennbar.Fig. 2 shows an embodiment in which the lever 11th on both sides, i.e. from above and from below, by hydrostatic Oil cushion 24, 25 is supported. This is the lever 11 is provided with a crossbar 26, the adjacent support shoes 27, 28 are arranged. Everyone Support shoe forms a pressure pocket for the oil cushion 24, 25. The pressure pockets are via a pressure pump 29 and throttles 30, 31 supplied with hydraulic oil under pressure. The support shoes 27, 28 are based on the Chair 2 off. There are containers for the returning oil 32 provided. The pressure of the pressure pads 24, 25, i.e. the pressure in the pressure pockets is measured by manometer 33, 34 (pressures P1, P2) determined. Through a differential pressure measurement the exact force can be determined with which the lever 11 is loaded. exceeds this differential force or the differential pressure a defined one Maximum value, so is the quick relief function of the rollers initiated. This can be done using a Differential pressure valve, not shown done purely hydraulically, so that no measured value conversion, e.g. hydraulic pressure into an electric Control signal, via a control, for example a PLC, necessary is. This increases the security of the signal flow. In addition to the pure overload protection results this facility also gives you the opportunity to the actual force after each operating point Size and direction on each side of the fixed Roller 8 to measure. This means one much easier in setting the correct Load balancing in the upper and lower part of the Roll stack 2. A force imbalance or one Skewed positions are immediately recognizable.

Durch die hydrostatische Lagerung des Hebels erreicht man zusätzlich eine große Dämpfung gegenüber Walzenvibrationen.Achieved by the hydrostatic bearing of the lever there is also a large damping against roller vibrations.

Anstelle der Druckmessung kann man auch die Größe eines Spaltes 35, 36 zwischen den Stützschuhen 27, 28 und der Traverse 26 messen. Bei Kräftegleichgewicht haben beide Spalte 35, 36 die gleiche Dicke S.Instead of measuring the pressure, you can also use the size of a Gaps 35, 36 between the support shoes 27, 28 and the Measure traverse 26. With a balance of power, both have Columns 35, 36 the same thickness S.

Mit Hilfe der Druckpolster 24, 25 wird gleichzeitig erreicht, daß der Hebel 11 in der Stuhlung 2 festgehalten wird.With the help of the pressure pads 24, 25 is achieved at the same time that the lever 11 is held in the frame 2 becomes.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung, die ebenfalls hydraulisch arbeitet. Hierbei ist der Hebel 11 von oben und von unten mit Hydraulikzylindern 37, 38 gehalten. Die Hydraulikzylinder 37, 38 sind mit einem konstanten Druck vorgespannt. Bei Krafteinwirkung auf den Hebel 11 muß der Druck in einem Zylinder 37, 38 ansteigen und in dem anderen Hydraulikzylinder 38, 37 abfallen. Dies kann selbsttätig erreicht werden, indem man das im Zylinder 37, 38 befindliche Ölvolumen einsperrt. Da dies eine absolut leckagefreie Abdichtung der Hydraulikzylinder 37, 38 voraussetzt, kann diese Betriebsweise durch Druckspeicher 39, 40 entschärft werden. Beim Erreichen eines definierten maximalen Differenzdrucks wird ebenfalls die Schnellentlastung der Walzen eingeleitet.Fig. 3 shows an alternative embodiment, which also works hydraulically. Here, the lever is 11 from above and from below with hydraulic cylinders 37, 38 held. The hydraulic cylinders 37, 38 are with a biased constant pressure. When applied to the lever 11, the pressure in a cylinder 37, 38 must rise and fall off in the other hydraulic cylinder 38, 37. This can be achieved automatically by the oil volume in the cylinder 37, 38 is locked. Since this is an absolutely leak-free seal the hydraulic cylinder 37, 38 presupposes this Operating mode by pressure accumulator 39, 40 disarmed become. When a defined maximum differential pressure is reached is also the quick relief of the Rolls initiated.

Fig. 4 zeigt eine Ausbildung einer Überlastsicherung, die ohne aufwendige Umbauten auskommt. Zwischen dem Hebel 11 und der Stuhlung 2 ist ein Abscherbolzen 41 angeordnet. Dieser hält den Hebel 11 in fixierter Position zur Stuhlung 2. Übersteigt eine auf den Hebel 11 wirkende Kraft einen bestimmten Wert, so schert der Bolzen 41 ab und der Hebel 11 bewegt sich in eine Endlage. Dort kann er einen nicht näher dargestellten Endschalter auslösen, der das Schnellentlasten der Walzenhydraulik auslöst.4 shows an embodiment of an overload protection, that does not require any complex conversions. Between the lever 11 and the frame 2, a shear pin 41 is arranged. This holds the lever 11 in a fixed position to the chair 2. Exceeds one on the lever 11 force has a certain value, so the Bolt 41 off and the lever 11 moves into an end position. There he can a limit switch, not shown trigger the rapid unloading of the roller hydraulics triggers.

Die Bruchbelastung des Abscherbolzens 41 muß deutlich geringer ausgelegt sein als die der Walze 8. Ein Nachteil dieser Variante ist, daß in der Inbetriebnahmephase, in der der Kalander 1 noch nicht vollkommen korrekt eingestellt ist, viele Brüche des Abscherbolzens 41 vorkommen können. Aus diesem Grunde kann man in der Inbetriebnahmephase weitere Maßnahmen treffen, um die auf die Walze 8 wirkenden Kräfte zu begrenzen und den Abscherbolzen 41 erst dann einsetzen, wenn die Inbetriebnahme abgeschlossen ist.The breaking load of the shear pin 41 must be clear be designed less than that of the roller 8. A disadvantage this variant is that in the commissioning phase, in which the calender 1 is not yet completely correct is set, many breaks of the shear pin 41 can occur. For this reason, you can in the commissioning phase take further measures to address the limit the roller 8 acting forces and the shear pin 41 only use when commissioning is completed.

Fig. 5 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung, bei der der Hebel 11 mit Hilfe von zwei Federpakten 42, 43 gegenüber Anschlägen 44, 45 abgestützt ist, die in der Stuhlung 2 befestigt sind. Der Hebel 11 wird durch eine einseitige Walzenbelastung geringfügig ausgelenkt. 5 shows a further alternative embodiment, in which the lever 11 with the aid of two spring packs 42, 43 is supported against stops 44, 45 which in the chair 2 are attached. The lever 11 is through a one-sided roll load is slightly deflected.

Die Federn 42, 43 sind so dimensioniert, daß Endlagenschalter 46, 47 erst nach Überschreiten einer bestimmten maximalen Belastung erreicht und ausgelöst werden. Da hier nur kleine Wege zurückgelegt werden müssen und eine hohe Steifigkeit von Vorteil ist, werden hier parallel geschaltete Tellerfedern verwendet. Dies hat zu dem noch ein gutes Schwingungsdämpfungsverhalten zur Folge, welches sich positiv auf die Laufruhe des Kalanders 1 auswirkt.The springs 42, 43 are dimensioned so that limit switches 46, 47 only after a certain limit has been exceeded maximum load can be reached and triggered. Since only small distances have to be covered here A high level of stiffness is an advantage here switched disc springs used. This has too which still has good vibration damping behavior Consequence, which has a positive effect on the smooth running of the calender 1 affects.

Die bisher vorgestellten Überlastsicherungen wurden im Zusammenhang mit einer Zwischenwalze 8 beschrieben, die über einen Hebel 11 in der Stuhlung 2 aufgehängt ist. Eine Überlastsicherung läßt sich jedoch auch bei Walzen verwenden, die unmittelbar in der Stuhlung befestigt sind. Dies soll anhand von Fig. 6 erläutert werden.The overload safeguards previously presented were in Described in connection with an intermediate roller 8, the is suspended in the frame 2 via a lever 11. However, overload protection can also be used with rollers use that attached directly to the stool are. This will be explained with reference to FIG. 6.

Fig. 6 zeigt eine Walze 8', beispielsweise eine Heizwalze, die auch ohne Zwischenschaltung von Hebeln in einer Stuhlung 2' befestigt sein kann. Die Walze 8' weist Walzenzapfen 48, 49 auf, die in der Stuhlung 2' gelagert sind. Durch die Walzenzapfen 48, 49 kann die Walze 8' beispielsweise mit Wärmeträgerflüssigkeit versorgt werden. Dies ist nicht näher dargestellt. Wenn nun eine resultierende Kraft auf die Walze 8' einseitig in eine Richtung wirkt, dann wird sich die Walze 8' und damit ihre Walzenzapfen 48, 49 verbiegen. Dies ist in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien übertrieben groß dargestellt. Die Achse 50 bildet eine gerade Linie, wenn die Walze 8' im Kräftegleichgewicht ist. Wenn eine Kraft von unten wirkt, biegt sie sich nach oben durch, wie durch die Linie 50' dargestellt und nach unten, wie durch die Linie 50" dargestellt ist. Bei der dargestellten Heizwalze 8' liegt die Durchbiegung der Zapfen 48, 49 im Bereich zwischen Walzenkörper und Lager in der Stuhlung 2' bei 0,3 bis 0,5 mm unter Nennlast.Fig. 6 shows a roller 8 ', for example one Heating roller, even without the intermediary of levers can be attached in a frame 2 '. The roller 8 ' has roller journals 48, 49 which in the frame 2 ' are stored. Through the roll neck 48, 49, the Roller 8 ', for example, is supplied with heat transfer fluid become. This is not shown in more detail. If now a resulting force on the roller 8 'on one side acts in one direction, then the roller 8 'and so that their roll neck 48, 49 bend. This is in Fig. 6 with dash-dotted lines exaggerated shown. The axis 50 forms a straight line, when the roller 8 'is in equilibrium of forces. When a Power from below, it bends upwards, as represented by line 50 'and down as is represented by line 50 " Heating roller 8 'is the deflection of the pin 48, 49 in the area between the roller body and the bearing in the frame 2 'at 0.3 to 0.5 mm under nominal load.

Vorgesehen sind vier berührungslos, beispielsweise induktiv arbeitende Wegaufnehmer 51-54. Diese sind in zwei Richtungen in der Walzenebene angeordnet und zwar an beiden axialen Enden der Walze 8'. Selbstverständlich können auch noch mehr Wegaufnehmer vorgesehen sein und zwar auch außerhalb der Walzenebene (d.h. der Ebene, in der die Achsen aller Walzen des Kalanders 1 liegen).Four are provided without contact, for example inductively working displacement transducers 51-54. These are in arranged in two directions in the plane of the roller at both axial ends of the roller 8 '. Of course even more displacement transducers can be provided even outside of the roll plane (i.e. the plane, in which the axes of all rolls of the calender 1 lie).

Unter Last wird sich, wie dargestellt, die Walze 8' und ihre Walzenzapfen 48, 49 verbiegen. Man kann die Walze 8 mit ihren Zapfen 48, 49 als große Feder ansehen. Wenn die Verbiegung ein vorbestimmtes Maß überschreitet, dann ist auch davon auszugehen, daß die Kraft entsprechend groß ist. Die Wegeaufnehmer können dann den betreffenden "Federzustand" anzeigen bzw. ein Signal erzeugen das ein Schnelltrennen der Walzen auslöst. Berührunglose Wegaufnehmer, die im übrigen auch bei der Ausgestaltung nach den Fig. 2 bis 5 eingesetzt werden können, haben den Vorteil, daß sie nicht erst in dem Moment auslösen, wo die entsprechende Maximalkraft erreicht ist, sondern daß sie es ermöglichen, bereits vor dem Erreichen der Maximalkraft entsprechende Gegenmaßnahmen zu treffen. Darüber hinaus kann man den Kraftverlauf während eines Behandlungsvorganges, beispielsweise einer Satinage, fortlaufend aufzeichnen, um eine bessere Qualitätskontrolle zu ermöglichen.As shown, the roller 8 'and bend their roll neck 48, 49. You can use the roller 8 see with their pin 48, 49 as a large spring. If the deflection exceeds a predetermined level, then it can also be assumed that the force is appropriate is great. The position transducers can then be used Display "spring state" or generate a signal that triggers a quick separation of the rollers. contactless Transducers, which are also in the Embodiment according to FIGS. 2 to 5 can be used can have the advantage that they are not only in the Trigger moment when the corresponding maximum force is reached is, but that they make it possible already countermeasures corresponding to reaching the maximum force hold true. In addition, you can see the force curve during a treatment process, for example a satinage, continuously record to one to enable better quality control.

Claims

Calender comprising a frame, a top roll, which is constructed as a controlled deflection roll, a bottom roll, which is constructed as a controlled deflection roll, and an intermediate roll arrangement having an intermediate roll which is fixed in the frame, characterized in that the intermediate roll (8, 8') is provided with an overload safeguard (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43; 51-54).
Calender according to Claim 1, characterized in that the overload safeguard (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43; 51-54) has a triggering device which reacts as a function of force and which, when a predetermined threshold value is exceeded, effects a reduction in the force acting on the intermediate roll (8, 8').
Calender according to Claim 1 or 2, characterized in that the intermediate roll (8) is mounted in levers (11) and the overload safeguard (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43) is arranged between at least one lever (11) and the frame (2).
Calender according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the overload safeguard (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43; 51-54) is arranged at both axial ends of the intermediate roll (8, 8').
Calender according to Claim 4, characterized in that the overload safeguard (24, 25; 37, 38) has a force indicating device (33, 34).
Calender according to one of Claims 1 to 5,
characterized in that the overload safeguard (24, 25; 37, 38) has a hydraulic support which acts from opposite sides, substantially parallel to the pressing direction, on the intermediate roll (8) or a holder (26) connected thereto, a comparison device for the hydraulic pressures on the two sides being provided.
Calender according to Claim 6, characterized in that the comparison device has a differential pressure valve which controls a rapid relief function, at least for one controlled deflection roll (4, 5).
Calender according to Claim 6 or 7, characterized in that the hydraulic support is formed hydrostatically.
Calender according to Claim 6 or 7, characterized in that the hydraulic support has two hydraulic cylinders (37, 38) biased towards each other.
Calender according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the overload safeguard has a spring device (42, 43) and a path-length-dependent sensor (46, 47; 51-54).
Calender according to Claim 10, characterized in that the spring device (42, 43) is constructed with disc springs connected in parallel.
Calender according to Claim 10, characterized in that the spring device is formed by a roll axle (48, 49).
Calender according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the sensor is designed as an end-position switch (46, 47).
Calender according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the sensor is designed as a non-contact proximity sensor (51-54).
Calender according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the overload safeguard is designed as a shear pin (41).