EP3198070B1

EP3198070B1 - Kalander

Info

Publication number: EP3198070B1
Application number: EP15763343.9A
Authority: EP
Inventors: Udo Mai; Helmut BRUDER; Andre Hünnekens; Andreas Lukas
Original assignee: Andritz Kuesters GmbH
Current assignee: Andritz Kuesters GmbH
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: WO2016046030A3; EP3415676A2; EP3415676A3; EP3198070A2; EP3415676B1; WO2016046030A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander, insbesondere für Textile, Vlies-, Kunststoff- oder Papier-Warenbahnen, mit einem Gestell, in dem eine erste Walze, eine zweite Walze und eine dritte Walze gelagert sind, wobei die erste Walze im Betrieb des Kalanders entweder mit der zweiten Walze oder mit der dritten Walze einen Nip bildet, durch den die Warenbahn hindurchführbar ist, wozu die zweite Walze zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, und die dritte Walze zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, wobei die zweite Walze über erste Schwenkhebel am Gestell gelagert ist, wobei jeder Schwenkhebel um eine Schwenkachse verschwenkbar ist.
Ein derartiger Kalander ist aus der DE 100 05 306 C1 bekannt. Bei Kalandern, insbesondere solchen zur Behandlung von Textilen, Vlies-, Kunststoff- oder Papier-Warenbahnen, besteht häufig die Notwendigkeit, eine der beiden einen Nip bildenden Walzen, durch die die Warenbahn zur Behandlung hindurchgeführt ist, auszutauschen. Oft werden für bestimmte Behandlungen Walzen mit unterschiedlichen Oberflächenqualitäten des Walzenmantels wie beispielsweise unterschiedliche Gravuren, Beläge unterschiedlicher Arten und/oder Härte erforderlich.
Beim thermischen Verfestigen von Vlies-Warenbahnen mit einem Kalander wirkt üblicherweise eine glatte gegen eine gravierte Walze. Auch beide Walzen können graviert ausgeführt sein. Mindestens eine der beiden Walzen ist regelmäßig beheizt, damit die Vlies-Warenbahn an durch die Erhebungen der gravierten Walze erzeugten komprimierten Bereiche zumindest teilweise aufgeschmolzen wird. Da die Gravur maßgeblich das Produktionsergebnis bestimmt, müssen die gravierten Walzen häufig ausgetauscht werden.
Beim Kalandrieren von Papier oder Textilien wirkt bevorzugt eine Walze mit einem Belag gegen eine meist glatte oder auch gravierte Walze. Unter "Walze mit einem Belag" sind insbesondere Walzen zu verstehen, deren auf die Warenbahn wirkende Mantelfläche von einem auf den Walzenkörper aufgebrachten Belag aus beispielsweise Kunststoff, Gummi oder auch Baumwolle gebildet ist. Auch hier kann ein schneller Austausch einer Gravurwalze gewünscht sein. Häufiger besteht aber auch der Bedarf, den Belag auszutauschen, um eine andere Belagart oder -härte zum Einsatz bringen zu können. Da Walzen mit einem Belag regelmäßig einem höheren Verschleiß als Walzen ohne Belag unterliegen, besteht zusätzlich das Bedürfnis nach der Möglichkeit eines schnellen Walzenwechsels, um den Belag einer zuvor benutzten Walze nach Erreichen der Verschleißgrenze nachbearbeiten oder erneuern zu können.
Darüber hinaus kann Anlass für das Bestreben eines schnellen und einfachen Walzenwechsels sein, eine schnelle Temperaturänderung der Arbeitsfläche einer Walze herbeizuführen. Denn erfahrungsgemäß ist eine Temperaturänderung zur Vermeidung von Thermospannungen im Walzenmaterial nur mit 1 bis 3 K/min möglich. Besteht die Option eines schnellen Walzenwechsels, können verschieden hoch vortemperierte Walzen vorgehalten und im Bedarfsfall einer Temperaturänderung ausgetauscht werden.
Im Fall konventioneller, nicht durchbiegesteuerbarer Walzen kann zum Fahren verschiedener Linienkräfte im Walzenspalt die Möglichkeit eines schnellen Austauschs unterschiedlich bombierter Walzen wünschenswert sein.
Der aus der DE 100 05 306 B1 vorbekannte, die eingangs zitierten Merkmale aufweisende Kalander ermöglicht einen Wechsel einer dritten, mit einer ersten einen Nip bildenden Walze gegen eine zweite, mit der ersten Walze den Nip bildenden Walze in kürzester Zeit. Allerdings benötigt er hierzu zweite Schwenkhebel, so dass seine Herstellung aufwendig ist.
Auch stehen trotz der aufwendigen Konstruktion lediglich zwei Walzen zur Verfügung, was die Variabilität dieses Kalanders begrenzt.
Beispielsweise aus der GB 868,498 ist ein Kalander bekannt, bei welchem eine Mehrzahl von Walzen in einer um eine parallel zur Längserstreckung des Nips verlaufende Achse drehbare Einrichtung gelagert sind. Durch Drehung dieser Einrichtung um die Achse lassen sich die verschiedenen Walzen wahlweise zwischen einer Arbeitsposition, in welcher sie zusammen mit einer weiteren Walze den Nip bilden, und einer Parkposition verlagern.
Nachteilig bei diesen, auch "Revolverkalander" bezeichneten Kalandern ist der mit diesen verbundene, hohe technische Aufwand. Denn um einzelne der verlagerbaren Walzen austauschen zu können, muss regelmäßig fast eine volle Umdrehung des "Revolvers" möglich sein. Dadurch bedingt ist sein Aufbau, der einen unabhängigen Antrieb aller Walzen, ein unabhängiges Heizen und Kühlen der Walzen, sowie das Schmieren aller Lager ermöglicht, konstruktiv aufwendig.
Aus der DE 40 35 986 A1 ist ein Kalander mit mehreren aufeinanderfolgenden Kalandrierspalten bekannt, bei dem Walzen derart verlagerbar angeordnet sind, dass die Endaufführung einer Bahn in geradem Zug durchführbar ist, also durch den Kalander ein offener Weg frei wird. Eine Walze wirkt hierbei gleichzeitig mit zwei jeweils an einem eigenen Hebel angeordneten Walzen zusammen.
Die EP 0 672 785 A2 zeigt einen Doppelkalander. Zwischen den Walzen ist eine Vorrichtung angeordnet, um eine Berührung der einen Walzenspalt bildenden Walzen zu verhindern und einen Nip mit einer definierten Größe aufrechtzuerhalten.
Aus der DE 100 05 306 C1 ist ein Kalander bekannt, mit einer Walze, die mit zwei verschiedenen, jeweils an einem eigenen Schwenkhebel angeordneten Walzen wahlweise einen Nip bildet.
Aus der EP 1 457 272 A2 ist ein Kalander bekannt, dessen zwei oberen Walzen in einem Revolver angeordnet sind, der an einem schwenkbaren Gestelloberteil angeordnet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den aus der DE 100 05 306 C1 bekannten Kalander hinsichtlich des mit seiner Herstellung verbundenen Aufwandes und/oder hinsichtlich der mit ihm zur Verfügung gestellten Möglichkeiten des Walzenaustauschs zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergegebenen Kalander gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Kalander ist die dritte Walze, wie auch die zweite Walze, über die ersten Schwenkhebel am Gestell gelagert.
Um wahlweise die zweite oder die dritte Walze zur Nipbildung mit der ersten Walze verwenden zu können, sind die zweiten und dritten Walzen vorzugsweise relativ zu den ersten Schwenkhebeln verlagerbar angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die zweite und dritte Walze vorzugsweise entlang einer Kurvenbahn verlagerbar angeordnet sein, derart, dass die zweite oder dritte Walze von der den Nip durchlaufenden Warenbahn beabstandet sind, wenn sich die jeweilige Walze in ihrer Parkposition befindet. Aufgrund dieser Maßnahme ist sichergestellt, dass die sich in ihrer Parkposition befindliche Walze das mit dem Kalander erzielte Bearbeitungsergebnis nicht beeinflusst. Es können daher alternativ die zweite oder die dritte Walze zur Nipbildung zusammen mit der ersten Walze Verwendung finden, ohne dass hierzu der Warenbahnverlauf geändert werden müsste.
Um - mit anderen Worten - den nötigen Abstand zwischen der sich in ihrer Parkposition befindlichen Walze und der Warenbahn im Betrieb sicherstellen zu können, ist es zusätzlich oder alternativ ebenfalls möglich, den Kalander derart auszubilden, dass die Schwenkachsen der ersten Schwenkhebel relativ zum Gestell verlagerbar angeordnet sind.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden für einen Walzenwechsel nicht die zweiten und dritten Walzen relativ zu den ersten Schwenkhebeln verlagert. Sondern die zweiten und dritten Walzen sind relativ zu den ersten Schwenkhebeln ortsfest (jedoch dreh- und auswechselbar) vorgesehen. Damit die jeweils in ihrer Parkposition befindliche Walze gegenüber der durch den Nip vorlaufenden Warenbahn einen deutlichen Abstand aufweist, ist es von Vorteil, wenn die Verlagerung der Schwenkachse der ersten Schwenkhebel schräg zur Ebene erfolgt, die durch den Warenbahnverlauf vor dem Nip definiert ist.
Um die Verlagerbarkeit der Schwenkachsen der ersten Schwenkhebel relativ zum Gestell zu verwirklichen, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders gestellseitige Lagereinrichtungen auf, die relativ zum Gestell verlagerbar angeordnet sind. Die Lagereinrichtungen definieren die Positionen der Schwenkachsen der ersten Schwenkhebel.
Diese Lagereinrichtungen können insbesondere jeweils zumindest einen Lagerbock umfassen. Gestellseitig ist vorzugsweise für jeden Lagerbock eine Schienenanordnung vorgesehen, die schräg zu einer Ebene verläuft, die senkrecht zu der Ebene ausgerichtet ist, in der die Walzenachsen der den Nip bildenden Walzen liegen.
Mit dem zuvor beschriebenen Kalander ist es möglich, die zweite oder die dritte Walze alternativ zur Nipbildung mit der ersten Walze heranzuziehen. Da es jedoch regelmäßig wünschenswert ist, zumindest eine weitere Walze vorhalten zu können, die wahlweise zur Nipbildung mit der ersten Walze herangezogen werden kann, ist bei dem erfindungsgemäßen Kalander eine vierte Walze vorgesehen, die zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, wobei die vierte Walze über zweite Schwenkhebel am Gestell gelagert ist, wobei jeder Schwenkhebel um eine Schwenkachse verschwenkbar ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn darüber hinaus eine fünfte Walze vorgesehen ist, die zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze einen Nip bildet und einer Parkposition verlagerbar ist, über die zweiten Schwenkhebel an dem Gestell gelagert ist. Die zweiten Schwenkhebel können dann insbesondere und bevorzugt analog der ersten Schwenkhebel, jedoch in Bezug auf eine durch die Mittellängsachsen der den Nip bildenden Walzen gehenden Ebene spiegelbildlich ausgebildet sein.
Insbesondere können die vierte und die fünfte Walze vorzugsweise entlang einer Kurvenbahn verlagerbar angeordnet sein derart, dass die vierte oder die fünfte Walze von der den Nip durchlaufenden Warenbahn beabstandet sind, wenn sich die jeweilige Walze in ihrer Ruheposition befindet.
Alternativ oder zusätzlich können die Schwenkachsen der zweiten Schwenkhebel relativ zum Gestell verlagerbar angeordnet sein, vorzugsweise in Richtungen, die schräg zu der Ebene verlaufen, die durch die Warenbahn unmittelbar hinter dem Nip definiert ist.
Hierzu können gestellseitige Lagereinrichtungen, die die Schwenkachsen der zweiten Schwenkhebel definieren, vorgesehen sein. Diese können entlang von am Gestell vorgesehenen Schienenanordnungen verlagerbar sein, die schräg zu der Ebene, die senkrecht zu der Ebene ausgerichtet ist, in der die Walzenachsen der den Nip bildenden Walzen liegen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalanders weisen die ersten Schwenkhebel und die zweiten Schwenkhebel Arretiereinrichtungen auf. Diese Arretiereinrichtungen sind derart ausgebildet, dass die sich in einer Parkposition befindlichen zweiten Schwenkhebel die sich in ihrer Arbeitsposition befindlichen ersten Schwenkhebel arretieren und umgekehrt. Das heißt, die sich in einer Parkposition befindlichen ersten Schwenkhebel arretieren die sich in ihrer Arbeitsposition befindlichen ersten Schwenkhebel.
Die Erfindung umfasst die in dieser Druckschrift genannten Merkmale in allen Kombinationen.
In einer Ausführungsform gilt das für Oberwalzen ausgeführte für Unterwalzen. In einer Ausführungsform gilt das für Unterwalzen ausgeführte für Oberwalzen.
Die Unterwalze umfasst in einer Ausführungsform eine erste Walze, unabhängig von ihrer Anordnung. Die erste Walze kann also über oder unter anderen Walzen angeordnet sein.
Die Oberwalzen umfassen in einer Ausführungsform eine zweite Walze, unabhängig von ihrer Anordnung. Die zweite Walze kann also über oder unter anderen Walzen angeordnet sein.
Die Oberwalzen umfassen in einer Ausführungsform eine dritte Walze, unabhängig von ihrer Anordnung. Die dritte Walze kann also über oder unter anderen Walzen angeordnet sein.
Die Oberwalzen umfassen in einer Ausführungsform eine vierte Walze, unabhängig von ihrer Anordnung. Die vierte Walze kann also über oder unter anderen Walzen angeordnet sein.
Die Oberwalzen umfassen in einer Ausführungsform eine fünfte Walze, unabhängig von ihrer Anordnung. Die fünfte Walze kann also über oder unter anderen Walzen angeordnet sein.
Soweit sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt, sind die Begriffe "Schwenkhebel" und "Schwenkhebelpaare" im Rahmen dieser Druckschrift synonym.
In der Zeichnung sind - rein schematisch - mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kalanders sowie eine mit dem in den Fig. 1 bis 3 und 5 und 6 gezeigten Kalander verwirklichbare Warenbahnführung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: das erste Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht (Ansicht in Längsrichtung der Walzen) mit sämtlichen der zwischen einer Park- und einer Arbeitsposition verlagerbaren Walzen, wobei die erste Walze mit der zweiten Walze einen Nip bildet;
Fig. 2: das erste Ausführungsbeispiel in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht in einer Arbeitsposition, in welcher die dritte Walze mit der ersten Walze einen Nip bildet;
Fig. 3: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kalanders in einer Arbeitsposition, bei welcher die dritte Walze mit der ersten Walze einen Nip bildet sowie
Fig. 4: eine Prinzipdarstellung einer mit den in Fig. 1 bis 3 und 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen verwirklichbaren Warenbahnführung;
Fig. 5 und 6: eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kalanders.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte, als Ganzes mit 10100 bezeichnete erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders umfasst ein Gestell 101, in welchem eine erste Walze 102 angeordnet ist. Die erste Walze 102 ist an einem Schlitten 103 gelagert, der mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinderanordnung 104 senkrecht zur Längserstreckung der Walze 101 im Gestell verlagerbar ist, und zwar hier in vertikaler Richtung. Die Kolben/Zylinderanordnung 104 dient auch zur Anstellung der ersten Walze 102 gegen eine weitere Walze zwecks Nipbildung, wie weiter unten noch beschrieben werden wird. Die erste Walze 102 kann als beheizte, durchbiegesteuerbare Walze mit einem glatten Walzenmantel oder auch in anderer Weise ausgebildet sein.
An dem Gestell 101 sind erste Schwenkhebel 105 um erste Schwenkachsen 107 schwenkbar gelagert. Die ersten Schwenkhebel umfassen einen vorderen, in der Zeichnung erkennbaren Schwenkhebel und einen von diesem in Richtung senkrecht zur Zeichenebene beabstandeten baugleichen, hinteren Schwenkhebel, der in der Zeichnung nicht erkennbar ist. Die folgende Beschreibung gilt sowohl für den vorderen, sichtbaren ersten Schwenkhebel 105, als auch für den hinteren Schwenkhebel entsprechend, auch wenn dies nicht ausdrücklich erwähnt ist.
Die ersten Schwenkhebel 105 sind als zweiarmige Hebel ausgebildet. An dem ersten, in der Zeichnung rechts dargestellten Arm 105' ist jeweils eine Schienenanordnung 108 vorgesehen, die der Anbringung einer zweiten Walze 106 dient. Hierzu ist die zweite Walze 106 um ihre Längsachse S2 drehbar in einer Schlittenanordnung 109 gelagert, die entlang der Schienenanordnung 108 verlagerbar ist.
Die Schienenanordnung 108 erstreckt sich entlang des in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Arbeitsposition der ersten Schwenkhebel jeweils oberen Randes 1010 und ist entsprechend der Kontur des oberen Randes als Kurvenbahn ausgebildet.
Der Verlagerung der Schlittenanordnung 109 entlang der Schienenanordnung 108 dient ein Linearversteller 1011, der als pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Kolben/Zylindereinheit oder in sonstiger bekannter Weise ausgebildet sein kann. Das eine Ende des Linearverstellers ist am jeweiligen ersten Schwenkhebel 105, das andere Ende an der jeweiligen Schienenanordnung 108 angelenkt.
An der Schlittenanordnung 109 ist darüber hinaus eine dritte Walze 1012 um ihre Längsachse S3 drehbar gelagert. Die Längsachse S3 ist von der Längsachse S2 um einen Winkelabstand α beabstandet, welcher etwa dem maximalen Winkel a, um welchen die Schlittenanordnung 109 auf der Schienenanordnung 108 mit Hilfe des Linearverstellers 1010 verlagerbar ist, entspricht.
Wie in Fig. 1 und 2 erkennbar ist, greift im Bereich des äußeren Endes eines zweiten Arms 105" des zweiarmigen Schwenkhebels 105 ein Schwenkantrieb 1013 an, der als ein Spindelhubgetriebe 1014 umfassender Linearantrieb ausgebildet ist.
In Fig. 1 ist ein Betriebszustand des Kalanders 10100 dargestellt, bei welchem sich die ersten Schwenkhebel 105 in ihrer Arbeitsposition befinden. In dieser befindet sich entweder die zweite Walze 106, wie in Fig. 1 dargestellt, in ihrer Arbeitsposition und bildet mit der ersten Walze 102 einen Nip 1015. die dritte Walze 1012 befindet sich dann in ihrer Parkposition. Oder - wie in Fig. 2 dargestellt - die dritte Walze befindet sich in ihrer Arbeitsposition und bildet mit der ersten Walze 102 den Nip 1015. Dann befindet sich die zweite Walze 106 in ihrer Parkposition.
Um einen Wechsel zwischen der zweiten Walze 106 und der dritten Walze 1012 zur Nipbildung mit der ersten Walze 102 vornehmen zu können, wird mit Hilfe des Linearverstellers 1011 die Schlittenanordnung 109 zwischen ihrer in Fig. 1 dargestellten ersten Extremstellung, in welcher sie sich bezogen auf die zeichnerische Darstellung am linken Anschlag befindet, und ihrer in Fig. 2 dargestellten Extremstellung, in welcher sie sich gemäß der zeichnerischen Darstellung in ihrer rechten Extremstellung befindet, verlagert. Um hierbei kurzzeitig den Nip zu öffnen, kann entweder die erste Walze mittels der Kolben/Zylinderanordnung 104 für die Dauer der Verlagerung der Schlittenanordnung 109 abgesenkt werden. Oder die ersten Schwenkhebel 105 werden - wie bevorzugt - mit Hilfe der Schwenkantriebe 1013 kurz angehoben. Eine Veränderung der in Fig. 4 dargestellten Warenbahnführung, insbesondere Verlagerung einer Umlenkwalze 1024 einer Warenbahnförderung 1025, ist dann nicht erforderlich.
Mit Hilfe der Schwenkantriebe 1013 ist es möglich, die ersten Schwenkhebel 105 zwischen ihren in Fig. 1 und 2 dargestellten Arbeitspositionen, in welchen die oberen Ränder 1016 etwa parallel zum unteren Rand 1017 des Gestells 101 verlaufen, und Parkpositionen, in welchen die oberen Ränder 1016 etwa senkrecht zum unteren Rand 1017 verlaufen, zu verlagern. In diesen Parkpositionen sind sowohl die erste Walze 102, als auch die zweite und die dritte Walze von außen gut zugänglich, was beispielsweise zum Zwecke der Auswechslung oder zur Wartung von großem Vorteil ist.
Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 10100 weist darüber hinaus zweite Schwenkhebel 1018 auf, die um zweite Schwenkachsen 1019 verschwenkbar an dem Gestell 101 gelagert sind.
Die zweiten Schwenkhebel 1018 sind bezüglich der Ebene E, die durch die beiden Längsachsen der Nip bildenden Walzen definiert ist, spiegelbildlich zu dem ersten Schwenkhebel 105 an dem Gestell 1 angeordnet und auch spiegelbildlich zu dem ersten Schwenkhebel 105 ausgebildet. Dementsprechend sind die zweiten Schwenkhebel 1018 wiederum als zweiarmige Hebel ausgebildet. Die können mit einem zweiten Schwenkantrieb 1020, der ein zweites Spindelhubgetriebe 1021 umfasst und der an einem Ende des zweiten Arms 1018' angreift, zwischen einer in Fig. 1 und 2 dargestellten Parkposition und einer Arbeitsposition, die - spiegelbildlich - derjenigen entspricht, in der in Fig. 1 und 2 die ersten Schwenkhebel 105 dargestellt sind, verlagert werden.
Der jeweilige erste Arm 1018' der zweiten Schwenkhebel 1018 umfasst analog zur Ausbildung der ersten Schwenkhebel 105 eine Ausnehmung mit einem in Arbeitsposition oberen Rand 1026, der gekrümmt ist und entlang dessen sich eine Schienenanordnung 1027 erstreckt. Entlang der durch die Schienenanordnung vorgegebenen Kurvenbahn ist wiederum eine Schlittenanordnung 1028 verlagerbar vorgesehen. Der Verlagerung dient ein an jedem der zweiten Schwenkhebel 1018 vorgesehener Linearversteller 1029, der wiederum beispielsweise als hydraulische oder pneumatischer Kolben/Zylindereinheit oder in sonstiger Weise ausgebildet sein kann.
Die Schlittenanordnung dient der Lagerung einer vierten Walze 1030 und einer fünften Walze 1031 in einer der Lagerung der zweiten Walze 106 und dritten Walze 1012 entsprechenden Weise.
Werden anstelle der ersten Schwenkhebel 105 nach Verlagerung in deren Parkposition die zweiten Schwenkhebel 1018 in deren Arbeitsposition verlagert, so können wahlweise die vierte Walze 1030 oder die fünfte Walze 1031 in ihre jeweilige Park- und in ihre jeweilige Arbeitsposition mit Hilfe der Linearversteller 1029 verlagert werden. Dies geschieht analog zur zweiten Walze 106 und dritten Walze 1012, nachdem der Nip kurzzeitig durch Absenken der ersten Walze 102 oder geringfügiges Verschwenken der zweiten Schwenkhebel 1018 geöffnet worden ist.
Damit Reaktionskräfte zu den im Nip wirkenden Kräften nicht nur über die ersten und zweiten Schwenkachsen 107, 1019 sowie die ersten und zweiten Schwenkantriebe 1013, 1020 in das Gestell eingeleitet werden, weisen die ersten und zweiten Schwenkhebel 105 schwenkachsennahe Arretiermittel 1032 und schwenkachsenferne Arretiermittel 1033 auf. Die Arretiermittel sind derart angeordnet und ausgebildet, dass das schwenkachsennahe Arretiermittel der jeweils in ihrer Parkposition befindlichen Schwenkhebel die schwenkachsenfernen Arretiermittel 1033 der in ihren Arbeitspositionen befindlichen Schwenkhebel übergreifen und somit auf die in ihrer Arbeitsposition befindlichen Schwenkbügel wirkende Reaktionskräfte auch über die Schwenkachsen und die Linearversteller der in ihrer Parkposition befindlichen Schwenkhebel in das Gestell eingeleitet werden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 10200 ist wiederum in einem Gestell 10101 eine erste Walze 10102 angeordnet. Sie ist an einem Schlitten 10103 gelagert, der mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinderanordnung 10104 senkrecht zur Längserstreckung der Walze 10102 im Gestell 10101 verlagerbar ist, und zwar hier in vertikaler Richtung. Die Kolben/Zylinderanordnung 10104 dient wiederum auch zur Anstellung der ersten Walze 10102 gegen eine weitere Walze zwecks Nipbildung, wie weiter unten noch beschrieben werden wird. Die erste Walze 10102 kann als beheizte, durchbiegesteuerbare Walze mit einem glatten Walzenmantel oder auch in anderer Weise ausgebildet sein.
Wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 10100 sind zwei erste Schwenkhebel 10105 vorgesehen, von denen in der Zeichnung lediglich der dem Betrachter zugewandte, vordere Schwenkhebel erkennbar ist. Die ersten Schwenkhebel 10105 dienen der Lagerung einer zweiten Walze 10106 und einer dritten Walze 10112 jeweils an einem ihrer Enden.
Die ersten Schwenkhebel 10105 sind um eine erste Schwenkachse 10107 verschwenkbar an dem Gestell 10101 gelagert, und zwar derart, dass sie sich entweder in einer der in Fig. 3 dargestellten Arbeitspositionen befinden, in denen entweder die zweite Walze 10106, oder - wie bei dem in Fig. 3 mit durchgezogener Linie dargestellten Betriebszustand - die dritte Walze 10112 mit der ersten Walze 10102 einen Nip 10115 bildet oder sich in einer Ruheposition, in der die zweite und die dritte Walze zur ersten Walze beabstandet sind, befinden.
Hierzu sind die ersten Schwenkhebel 10105 als zweiarmige Hebel ausgebildet, wobei an dem ersten Arm 10105' die zweite und dritte Walze 10106, 10112 gelagert sind und am Ende des zweiten Arms 10105" ein Schwenkantrieb 10113 angreift, der seinerseits an dem Gestell 10101 gelagert ist.
Der Schwenkantrieb umfasst ein Spindelhubgetriebe 10114.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Betriebszustand befindet sich die dritte Walze 10112 in ihrer Arbeitsposition und bildet mit der ersten Walze 10102 den Nip 10115.
Um einen Walzenwechsel zwischen der dritten Walze 10112 und der zweiten Walze 10106 vornehmen zu können, d.h. die dritte Walze 10112 in eine Parkposition und die zweite Walze 10106 in die Arbeitsposition bringen zu können, sind die ersten Schwenkhebel nicht nur mit Hilfe des Schwenkantriebs 10113 um ihre ersten Schwenkachsen 10107 verschwenkbar an dem Gestell 10101 gelagert, sondern die ersten Schwenkachsen 10107 sind relativ zum Gestell 10101 verlagerbar angeordnet. Hierzu sind gestellseitig Lagerböcke umfassende Lagereinrichtungen 10108, die die Positionen der Schwenkachsen 10107 der ersten Schwenkhebel 10105 definieren, vorgesehen, wobei die Lagereinrichtungen 10108 entlang jeweils einer Schienenanordnung 10109 mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Linearverstellern verlagerbar sind.
Wie in Fig. 3 deutlich erkennbar ist, ist die Schienenanordnung 10109 vom Nip 10115 aus gesehen nach oben ansteigend ausgerichtet. Auf diese Weise werden die Schwenkachsen 10107 der ersten Schwenkhebel 10105 bei einer Fortverlagerung vom Nip 10115 auch mit einer vertikalen Komponente verlagert, wodurch auch die dritte Walze 10112 beim Verlagern aus der Arbeits- in eine Parkposition mit einer vertikal nach oben gerichteten Bewegungskomponente verlagert wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine etwa horizontale, konventionelle Zufuhr einer Warenbahn 10W, die weiter unten noch beschrieben werden wird, zu verwirklichen.
Während einer Verlagerung der ersten Schwenkachsen 10107 entlang der Schienenanordnung 10109 wird synchron der Schwenkantrieb 10113 betätigt, bis die ersten Schwenkhebel 10105 die in Fig. 3 links gestrichelt dargestellte weitere Arbeitsposition eingenommen haben, in welcher sich die dritte Walze 10112 in einer Parkposition und die zweite Walze 10106 in einer Arbeitsposition befindet, in der sie mit der ersten Walze 10102 den Nip 10115 bildet. Um hierbei kurzzeitig den Nip zu öffnen, kann entweder die erste Walze mittels der Kolben/Zylinderanordnung 10104 für die Dauer der Verlagerung der Schwenkachsen 10107 abgesenkt werden. Oder die Schwenkhebel 10105 werden - wie bevorzugt - mit Hilfe der Schwenkantriebe 10113 kurz angehoben. Eine Veränderung der in Fig. 4 dargestellten Warenbahnführung, insbesondere Verlagerung der Umlenkwalze 1024 der Warenbahnförderung 1025 ist dann nicht erforderlich.
Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kalanders 10200 umfasst des Weiteren zur Ebene E, die durch die Längsachsen der beiden den Nip 10115 bildenden Walzen definiert ist, zu den ersten Schwenkhebeln 10105 spiegelbildlich ausgebildete und an dem Gestell 10101 spiegelbildlich angeordnete zweite Schwenkhebel 10118. Am ersten Arm 10118' sind eine vierte Walze 10130 und eine fünfte Walze 10131 gelagert. Am zweiten Arm 10118" greift ein zweiter Schwenkantrieb 10120 an, welcher ein zweites Spindelhubgetriebe 10121 umfasst. Für jeden zweiten Schwenkhebel 10118 ist ein eigener zweiter Schwenkantrieb 10120 vorgesehen. Mit ihm ist der jeweilige Schwenkhebel um eine zweite Schwenkachse 10119 zwischen der in Fig. 3 dargestellten Parkposition und Arbeitspositionen, die - spiegelbildlich - denjenigen entsprechen, in denen die ersten Schwenkhebel 10105 dargestellt sind, verschwenkbar.
Um wahlweise die vierte oder die fünfte Walze 10130, 10131 in Park- oder die Arbeitsposition bringen zu können, ist eine zweite einen Lagerbock umfassende Lagereinrichtung 10127 vorgesehen, die wiederum mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Linearverstellers entlang einer zweiten Schienenanordnung 10128 verlagerbar ist. Da die Lagereinrichtung 10127 die zweite Schwenkachse 10119 definiert, und die zweite Schienenanordnung 10128 zur Ebene E spiegelbildlich zur Schienenanordnung 10109 ausgerichtet ist, kann ein Wechsel zwischen der vierten und der fünften Walze analog zum Wechsel zwischen der zweiten und der dritten Walze erfolgen. Es versteht sich, dass zuvor die ersten Schwenkhebel 10105 in ihre Parkpositionen verlagert werden müssen, die - wiederum zur Ebene E spiegelbildlich - den in Fig. 3 dargestellten Parkpositionen der zweiten Schwenkhebel 10118 entsprechen.
Sämtliche Schwenkhebel 105, 1018; 10105, 10118 sind als doppelwandige Hebel ausgebildet und umgreifen eine Lagerlasche des Gestells 101, 10101 beidseitig. Hierdurch wird eine sehr stabile Lagerung des jeweiligen Schwenkhebels im Gestell erreicht, die ein Kippen des Schwenkhebels relativ zum Gestell in einer anderen Richtung als die Schwenkbewegung zuverlässig verhindert. Für jede Walze existiert - wie bereits zuvor erwähnt - ein Schwenkhebelpaar, wobei jeder Schwenkhebel eines Paares die Walze in einem ihrer beiden Endbereiche drehbar aufnimmt. In der Zeichnung ist jeweils nur der dem Betrachter zugewandte Schwenkhebel eines Schwenkhebelpaares erkennbar. Die nicht erkennbaren Schwenkhebel eines jeden Schwenkhebelpaares weisen die gleichen Ausgestaltungen wie die erkennbaren Schwenkhebel auf. Ferner sind für die nicht erkennbaren Schwenkhebelpaare die gleichen Lagereinrichtungen sowie Schwenkantriebe, Schienenanordnungen und Linearversteller vorgesehen.
Eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kalanders zu behandelnde Warenbahn kann zwischen den beiden Schwenkhebeln eines Schwenkhebelpaares hindurchgeführt werden und es kann so die in Fig. 4 schematisch dargestellte Warenbahnführung verwirklicht werden. Bei dieser wird beispielsweise unterstützt durch ein Siebband 1022 eine Warenbahn 10W, beispielsweise in Form einer Lage von Filamenten, dem zwischen der ersten Walze 102 und einer der zweiten bis fünften Walze 106, 1012, 1030, 1031; 10106, 10112, 10130, 10131 gebildeten Nip 1015, 10115 zugeführt und in diesem verfestigt. Über geeignete Kühlwalzen 1023 wird die Warenbahn in Vorlaufrichtung V einer weiteren Verwendung zugeleitet. Bei der dargestellten Warenbahnführung ist gewährleistet, dass die Warenbahn den Nip ohne weitere Berührung der Walzen verlässt, wodurch eine thermische Schädigung der nicht zu verfestigenden Bereiche vermieden wird. Auch ist aufgrund der Anordnung der Umlenkrolle 1024 in unmittelbarer Nähe des Nips und mit deren horizontaler Tangente oberhalb des Nips dafür gesorgt, dass die unverfestigte Ware - fixiert auf dem Transportband - möglichst nah an den Nip herangeführt werden kann. Schließlich erfolgt der Warenbahnzulauf nahezu parallel zur Ebene, in der der Nip liegt (Nipebene), so dass die Umlenkwalze 1024 nur um einen kleinen Winkel umschlungen wird. Aufgrund dieser Maßnahme ist die Gefahr, dass die Ware an dem Siebband 1022 haften bleibt und reißt, reduziert. Mit der Ebene, in der der Nip liegt (Nipebene), wird im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere die senkrecht zur Pressebene eines Nips verlaufende Ebene bezeichnet.
Bei einem erfindungsgemäßen Kalander ist die Versorgung der Lager mit Schmiermittel auf einfache Weise zu bewerkstelligen. Denn aufgrund der Anordnung der alternativ zur Nipbildung verwendbaren zweiten bis fünften Walzen an Schwenkhebeln werden die Lagerkörper nur um Winkel < 180°, je nach Ausgestaltung der Schwenkhebel nur um Winkel ≤ 150°, ≤ 120° oder sogar ≤ 90° bei einem Verlagern zwischen Arbeits- und Parkposition verdreht. Dies ist insbesondere bei einer Lagerschmierung ohne berührende Dichtungen und folglich drucklosem, nur der Schwerkraft folgenden Ölablauf, wie er üblicherweise bei beheizten Walzen zum Einsatz kommt, ein großer Vorteil. Lagerschmierölabläufe und -rücklaufleitungen mit Schwerkraftförderung sind dadurch einfach ausführbar.
Ferner ist es von Vorteil, einen erfindungsgemäßen Kalander derart auszubilden, dass die Walzen auch in ihrer Parkposition drehantreibbar sind. Denn insbesondere bei erhöhten Walzentemperaturen, ganz besonders bei Walzentemperaturen > 80°C, müssen die Walzen kontinuierlich rotiert werden, um bleibende Verformungen zu vermeiden. Es können hierzu sämtliche Walzen, zumindest die zweiten bis fünften Walzen mit eigenen Drehantrieben versehen sein, die in der Zeichnung nicht erkennbar sind. Durch eigene Drehantriebe erübrigt sich auch ein eventuell ansonsten notwendiges An- und Abkoppeln eines gemeinsamen Drehantriebs. Damit nicht separate Antriebsböcke für die eigenen Drehantriebe mit den Walzen verlagert werden müssen, ist es von Vorteil, wenn die eigenen Drehantriebe als "Direktantriebe" ausgebildet sind.
In dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gestell 1 ein erstes ortsfestes Gestellteil OT und ein zweites Gestellteil VT auf, wobei das zweite Gestellteil VT verlagerbar zu dem ersten Gestellteil OT vorgesehen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Gestellteil VT von der Seite betrachtet zumindest in etwa "U"-förmig ausgebildet.
Es ist genau eine Unterwalze 5 vorgesehen und diese ist an dem ersten Gestellteil OT gelagert. Sie ist, mit Ausnahme der Zustellbewegung, nicht verlagerbar. An dem zweiten Gestellteil VT sind zwei Schwenkhebelpaare 3, 4 gelagert, mit jeweils zwei Oberwalzen 2, 2',2",2"'.
Das zweite Gestellteil VT ist in zwei verschiedene Positionen S1, S2 relativ zu dem ersten Gestellteil OT bringbar, in denen die Unterwalze 5 mit verschiedenen Oberwalzen 2, 2' einen Nip bildet.
Das zweite Gestellteil VT ist relativ zu dem ersten Gestellteil OT mittels eines Schublagers B verschiebbar gelagert. Das Schublager B umfasst ein Linearlager L, lässt also eine geradlinige Verschiebung zu. Das Schublager B umfasst eine Schlitten und/oder Schienenanordnung.
Bei einer Verschiebung des zweiten Gestellteils VT werden die Schwenkhebel 3, 4, mitsamt ihren Lagern, Schwenkachsen S, S', Schwenkantrieben 29, 29' und den Oberwalzen 2, 2', 2",2"' mitverschoben.
Das Schublager B ist in der in Figur 5 gezeigten ersten Position S1 des zweiten Gestellteils VT ganz unterhalb der Unterwalze 5 angeordnet. In der in Figur 6 gezeigten zweiten Position S2 des zweiten Gestellteil VT ist es teilweise unterhalb der Unterwalze 5 angeordnet.
Das zweite Gestellteil VT ist also mittels eines Schublagers B verschiebbar an dem ersten Gestellteil OT gelagert, das teilweise unterhalb der Unterwalze 5, 5' angeordnet ist.

Bezugszeichenliste:

100: Kalander
1: Gestell
2, 2', 2", 2"': Oberwalzen
3: erstes Schwenkhebelpaar
4: zweites Schwenkhebelpaar
5,5': Unterwalzen
29, 29': Schwenkantrieb
30: Zustellvorrichtung
10100, 10200: Kalander
101, 10101: Gestell
102, 10102: erste Walze
103, 10103: Schlitten
104, 10104: Kolben/Zylinderanordnung
105, 10105: erster Schwenkhebel
105', 10105': Arm
105", 10105": Arm
106, 10106: zweite Walze
107, 10107: erste Schwenkachse
108: Schienenanordnung
109: Schlittenanordnung
1010: oberer Rand
1011: Linearversteller
1012, 10112: dritte Walze
1013, 10113: Schwenkantrieb
1014, 10114: Spindelhubgetriebe
1015,10115: Nip
1016: obere Ränder
1017: unterer Rand
1018, 10118: zweite Schwenkhebel
1018', 10118': Arm
1018", 10118": Arm
1019, 10119: zweite Schwenkachsen
1020, 10120: zweiter Schwenkantrieb
1021, 10121: zweites Spindelhubgetriebe
1022: Siebband
1023: Kühlwalzen
1024: Umlenkwalze
1025: Warenbahnförderung
1026: oberer Rand
1027: Schienenanordnung
1028: Schlittenanordnung
1029: Linearversteller
1030, 10130: vierte Walze
1031, 10131: fünfte Walze
1032: schwenkachsennahe Arretiermittel
1033: schwenkachsenferne Arretiermittel
10108: Lagereinrichtungen
10109: Schienenanordnung
10127: Lagereinrichtung
10128: Schienenanordnung

B: Schublager
L: Linearlager
OT: erstes, ortsfestes Gestellteil
VT: zweites Gestellteil
S, S': Schwenkachse des Schwenkhebelpaares
S1, S2: Positionen des zweiten Gestellteils
10W: Warenbahn

Claims

Kalander (10100, 10200), insbesondere für Textile, Vlies-, Kunststoff- oder Papier-Warenbahnen (10W),
mit einem Gestell (101, 10101), in dem eine erste Walze (102, 10102), eine zweite Walze (106, 10106) und eine dritte Walze (1012, 10112) gelagert sind, wobei die erste Walze (102, 10102) im Betrieb des Kalanders (10100, 10200) entweder mit der zweiten Walze (106, 10106) oder mit der dritten Walze (1012, 10112) einen Nip (1015, 10115) bildet, durch den die Warenbahn (10W) hindurchführbar ist, wozu die zweite Walze (106, 10106) zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze (102, 10102) einen Nip (1015, 10115) bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, die dritte Walze (1012, 10112) zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze (102, 10102) einen Nip (1015, 10115) bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, wobei die zweite Walze (106, 10106) über erste Schwenkhebel (105, 10105) am Gestell (101, 10101) gelagert ist, wobei jeder Schwenkhebel um eine erste Schwenkachse (107, 10107) verschwenkbar ist,
wobei die dritte Walze (1012, 10112) über die ersten Schwenkhebel (105, 10105) am Gestell (101, 10101) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Walze (1030, 10130) vorgesehen ist, die zwischen einer Arbeitsposition in der sie mit der ersten Walze (102, 10102) einen Nip (1015, 10115) bildet, und einer Parkposition verlagerbar ist, wobei die vierte Walze (1030, 10130) über zweite Schwenkhebel (1018, 10118) am Gestell (101, 10101) gelagert ist, wobei jeder Schwenkhebel (1018, 10118) um eine zweite Schwenkachse (1019, 10119) verschwenkbar ist.
Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten und dritten Walzen (106, 1012) relativ zu den ersten Schwenkhebeln (105) verlagerbar angeordnet sind, wobei die zweiten und dritten Walzen (106, 1012) entlang einer Kurvenbahn verlagerbar angeordnet sind, derart, dass die zweite und die dritte Walze (106, 1012) von der den Nip (1015) durchlaufenden Warenbahn (10W) beabstandet sind, wenn sie sich in ihrer Parkposition befinden.
Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schwenkachsen (10107) der ersten Schwenkhebel (10105) relativ zum Gestell (10101) verlagerbar angeordnet sind.
Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass gestellseitig Lagereinrichtungen (10108), die die Positionen der Schwenkachsen (10107) der ersten Schwenkhebel (10105) definieren, vorgesehen sind, wobei die Lagereinrichtungen (10108) relativ zum Gestell (10101) verlagerbar angeordnet sind.
Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine fünfte Walze (1031, 10131) vorgesehen ist, die zwischen einer Arbeitsposition, in der sie mit der ersten Walze (102, 10102) einen Nip (1015, 10115) bildet, und einer Parkposition verlagerbar und über die zweiten Schwenkhebel (1018, 10118) an dem Gestell (101, 10101) gelagert ist, wobei die vierten und fünften Walzen (1030, 1031) relativ zu den zweiten Schwenkhebeln (1018) verlagerbar angeordnet sind.
Kalander nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Schwenkachsen (10119) der zweiten Schwenkhebel (10118) relativ zum Gestell (10101) verlagerbar angeordnet sind, wobei gestellseitige Lagereinrichtungen (10127), die die zweiten Schwenkachsen (10119) der zweiten Schwenkhebel (10118) definieren vorgesehen sind, wobei die Lagereinrichtungen (10127) relativ zum Gestell (10101) verlagerbar angeordnet sind.