CH670268A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander mit Walzenaustauschvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Kalander dieser Art (DE-AS 1 113 357) wirken vier Aussenwalzen mit dem Umfang einer mit einem elastischen Belag versehenen, austauschbaren Basiswalze zusammen. Die Basiswalze liegt lose zwischen den Aussenwalzen, von denen die beiden unteren im Kalandergestell fest gelagert sind und die beiden oberen mittels Hydro-zylindern nach unten gedrückt werden. Als Transportvorrichtung dient ein Hubwagen, der unter die Basiswalze gefahren wird und mit einer Hubschale am Walzenumfang angreift. Wenn die beiden oberen Aussenwalzen abgehoben worden sind, kann die Basiswalze mit der Stützschale von den unteren Aussenwalzen abgehoben und dann mittels des Hubwagens seitlich herausgefahren werden. In gleicher Weise lässt sich auch eine neue Basiswalze einführen. Zur Sicherung gegen eine Axialverschiebung der Basiswalze sind höhenverstellbare Konuszapfen an abklappbaren Begrenzungsbalken vorgesehen.

Diese Art des Walzenwechsels eignet sich nur für diese spezielle Basiswalze, die lose gelagert und deren Umfang von unten her zugänglich ist. Ausserdem besteht die Gefahr, dass der Walzenumfang beim Transport beschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kalander der eingangs beschriebenen Art Mittel anzugeben, mit denen auch solche Walzen auf einfache Weise ausgetauscht werden können, die in Lagerblöcken gelagert und von unten nicht zugänglich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Konstruktion werden die Walzen einschliesslich der Lagerblöcke ausgetauscht. Durch Verwendung der Halterung mit Arretiervorrichtung ist eine leichte Trennung der Lagerblöcke der auszutauschenden Walze vom übrigen Kalander und ein ebenso einfacher Einbau der Lagerblöcke der neuen Walze möglich. Da die Lagerblöcke Greifköpfe aufweisen, die mit den Greifelementen der Transportvorrichtung zusammenwirken, lassen sich die Walzen während des Transports sicher halten, ohne dass der Walzenumfang berührt werden muss. Mit Hilfe der Antriebe der einzelnen Vorrichtungen kann der Walzenwechsel automatisiert werden.

Insbesondere empfiehlt sich eine Steuervorrichtung, welche die einzelnen Antriebe nach einem vorgegebenen Steuerprogramm betätigt. Auf diese Weise wird ein automatischer Verfahrensablauf erzielt, bei dem sichergestellt ist, dass die einzelnen Antriebe jeweils in der richtigen Reihenfolge und zum richtigen Zeitpunkt betätigt werden.

Mit besonderem Vorteil sind die Transportvorrichtungen als Handhabungsroboter und die Greifelemente als dessen Effektoren ausgebildet, deren Lage durch Sensoren überwacht wird. Derartige Effektoren werden durch einen Regelkreis gesteuert, bei dem die von der Steuervorrichtung vorgegebenen Sollwerte mit den durch die Sensoren festgestellten Istwerten verglichen werden. Dies ermöglicht es, die Greif-5 funktionen sehr exakt und schnell vorzunehmen, sowie die zusammenwirkenden Teile zu schonen.

Vorzugsweise hat der Lagerblock auf der dem Greifkopf abgewandten Seite einen sich verjüngenden Querschnitt. Beim Einführen in die Halterung ergibt sich daher eine auto-10 matische Ausrichtung.

Desweiteren empfiehlt es sich, dass der Lagerblock nahe dem Greifkopf Schultern aufweist, an denen quer zur in Ausheberichtung verlaufenden Mittelebene der Halterung verschiebbare Kolben der Arretiervorrichtung angreifen. 15 Dies ist eine besonders einfache Art, den Lagerblock in der Halterung zu sichern.

Günstig ist es, dass die mindestens eine austauschbare Walze mindestens eine Aussenwalze umfassen, die an den Umfang einer zentralen Basiswalze anpressbar, mit den in 20 den Halterungen ruhenden Lagerblöcken versehen und mittels den Greifelementen und der Aushebevorrichtung der Transportvorrichtung auswechselbar ist, wobei die Transportvorrichtung die auszutauschenden Aussenwalzen parallel zur Walzenachse zwischen der Innenposition und einer 25 Aussenposition zu verlagern bestimmt ist. Diese Aussenwalzen befinden sich nämlich ausserhalb des Warenbahn-Führungssystems. Sie können daher ohne Schwierigkeiten soweit bewegt werden, dass ihre Lagerblöcke aus den Halterungen ausgehoben sind. Man kann dann alle Aussenwalzen oder ei-30 nen Teil davon mit einem elastischen Belag versehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Halterungen an am Kalandergestell gehaltenen VerStellgliedern ausgebildet, die mittels eines Verstellantriebs aus einer Arbeitsstellung, in der die Aussenwalze am Umfang der Basis-35 walze anliegt, in eine Austauschstellung verlagerbar sind, in der die Greifelemente mit den Greifköpfen zusammenwirken. Die Austauschstellüng kann so gewählt werden, dass die Greifelemente ohne Schwierigkeiten die Greifköpfe erfassen können,

40 Insbesondere kann der VerStellantrieb durch Hydrozylin-der erfolgen, die ausserdem zum Anpressen der Aussenwalze an die Basiswalze dienen. Dies ergibt eine sehr einfache Aus-führungsform.

Desweiteren sollten die Versteilglieder Verstellhebel sein, 45 die um gestellfeste Drehpunkte schwenkbar sind. Da die Verstellglieder nur kurze Wege zurücklegen müssen, ist die Schwenklagerung brauchbar und konstruktiv weniger aufwendig als eine Verschiebelagerung.

Zweckmässig ist es auch, dass die Halterungen so ange-50 ordnet sind, dass ihre in Ausheberichtung verlaufende Mittelebene in der Arbeitsstellung einen Winkel von höchstens 30° mit der Tangente im Walzenspalt bildet, und an der offenen Seite der Halterung nach oben weist. Durch diese Massnahmen wird erricht, dass sich einerseits die Lagerblöcke 55 beim Aufbringen der Belastung an entsprechenden Flächen der Halterung abstützen können. Andererseits lassen sich die Lagerblöcke ohne Schwierigkeiten aus den Halterungen ausheben.

Beim Vorhandensein von mehreren, insbesondere vier in 60 je einem Quadranten angeordneten, austauschbaren Aussenwalzen kann eine gemeinsame Transportvorrichtung vorgesehen sein. Dies vereinfacht den Aufbau gegenüber der Verwendung von Transportvorrichtungen, die jeweils nur einer Aussenwalze zugeordnet sind.

65 Konstruktiv empfiehlt es sich, dass die Transportvorrichtung ein Transportgestell mit zwei untereinander verbundenen Seitenteilen aufweist, die die Aushebevorrichtung mit den Greifelementen tragen und das Kalandergestell übergrei

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fen. Eine solche Transportvorrichtung kann die Greifelemente für alle Aussenwalzen tragen.

Das Kalandergestell ist hierbei zweckmässigerweise so ausgebildet, dass zumindest ein seitlicher Ständer des Kalandergestells zwischen Fuss und Lager für die Basiswalze und/ oder oberhalb dieses Lagers Ausschnitte für die seitliche Verlagerung der Aussenwalzen aufweist. Es genügt dann eine verhältnismässig kleine Querbewegung der Walzen, die gerade für das Ausheben des Lagerblockes aus der Halterung ausreicht. Alsdann kann die achsparallele Transportbewegung erfolgen. Dies spart Platz und Zeit beim Walzenwechsel.

Bei einer Alternative ist das Transportgestell auf Schienen verfahrbar, die oben auf dem Kalandergestell ruhen, wobei die Seitenteile aus einer Brücke mit herabragenden Armen bestehen. Dies ergibt ein verhältnismässig leichtes Transportgestell.

Bei einer anderen Alternative weist das Transportgestell portalartige Seitenteile auf und ist auf bodennahen Schienen verfahrbar. Diese Ausführung ist auch für schwere Walzen geeignet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung empfiehlt es sich, dass die Walzenaustauschvorrichtung ein in der Aussenposition plazierbares Walzentraggestell aufweist, das Halterungen mit einer Form aufweist, welche den Halterungen im Kalandergestell entspricht. Insbesondere können diese Halterungen des Walzentraggestells eine Lage haben, die derjenigen der Halterungen im Kalandergestell beim Ausheben bzw. Einführen der Lagerblöcke (Austauschstellung) entspricht. Ein solches Walzentraggestell nimmt die Walzen in ähnlicher Weise auf wie der Kalander. Es eignet sich entweder als Beschickungsgestell für neue Walzen oder als Ablagegestell für ausgewechselte Walzen und kann von der Transportvorrichtung in gleicher Weise bedient werden wie die Halterungen im Kalander.

Ausserdem können die im Walzentraggestell gelagerten und dort vorzugsweise mit ihren Lagerblöcken in den Halterungen ebenfalls arretierenden Walzen gewartet werden, da sie nach wie vor in ihren Lagerblöcken drehbar sind. Das Reinigen, Abdrehen, Schleifen, Polieren oder Einwaschen der Walzen kann daher erfolgen, ohne die Walzen nochmals umsetzen zu müssen.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmässig, wenn das Walzentraggestell bewegbar, insbesondere verfahrbar, ist. Hierbei kann die Walzenaustauschvorrichtung Schienen für das Walzentraggestell aufweisen, welche dazu bestimmt sind von der Aussenposition zu einem vom Betriebsraum des Kalanders getrennten Raum zu. führen. Man kann dann das gesamte Walzentraggestell dicht oder mittels eines Krans auf Schienen schnell in diesen getrennten Raum bringen, wo eine Wartung erfolgen kann, ohne dass der Kalander eine Verunreinigung durch Staub u.dgl. erfährt.

Mit besonderem Vorteil ist das Walzentraggestell zu Beginn des Walzenwechselvorganges automatisch aus dem getrennten Raum zur Aussenposition und am Ende wieder zurück bewegbar.

In weiterer Ausgestaltung kann auf beiden Seiten des Kalandergestells je ein Walzentraggestell plazierbar und die Transportvorrichtung zwischen Kalandergestell und beiden Walzentraggestellen verlagerbar sein. Es ist dann möglich, dass die Transportvorrichtung die auszuwechselnden Walzen auf dem einen Walzentraggestell ablegt und sofort anschliessend neue Walzen in den Kalander einsetzt, so dass die Unterbrechungszeit kürz ist.

Noch günstiger ist es, wenn die Transportvorrichtung mehrere Aushebevorrichtungen mit Greifelementen zur Aufnahme von je zwei in ihrer Axialrichtung hintereinander angeordneten Walzen aufweist. Denn auf diese Weise kann in einem Arbeitsgang gleichzeitig der Ausbau der alten Walzen und der Einbau der neuen Walzen erfolgen.

Bei dieser Ausführung sollten die Aushebe- und Greifantriebe für die zwei Walzen etwa gleichlaufend betreibbar sein, was auch den Steuerungsaufwand vermindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür gesorgt, dass alle jeweils einer austauschbaren Walze zugeordneten Energiezuführungs- und Signalleitungen in mindestens einem Kupplungsblock zusammengeführt sind, die jeweils eine Walze an mindestens einem Ende einen Mehrleitungsan-schluss aufweist und am Kalandergestell Handhabungsvorrichtungen zum automatischen Kuppeln bzw. Entkuppeln vorgesehen sind. Auch mit solchen Leitungen versehenen Walzen lassen sich daher vollautomatisch wechseln.

Günstig ist es auch, dass Sensoren zum Überwachen der Oberflächenqualität der austauschbaren Walzen vorgesehen sind und ein Signalgeber so ausgebildet ist, um den Walzenwechsel automatisch auszulösen, wenn ein vorgegebener Qualitätsgrenzwert unterschritten wird. Auf diese Weise ist ein vollautomatischer Betrieb des Kalanders mit entsprechendem Walzenwechsel möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfmdungs-gemässen Kalanders mit Walzenaustauschvorrichtung, dessen Transportvorrichtung in die Aussenposition verschoben ist,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Kalanders mit darüberge-schobener Transportvorrichtung,

Fig. 3 eine Stirnansicht eines Walzentraggestells, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Steuer- und Regelvorrichtung,

Fig. 5 einen Kalander mit zwei Walzentraggestellen, Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf Fig. 5 und Fig. 7 die Stirnansicht eines Kalanders mit abgewandelter Transportvorrichtung.

Der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Kalander weist ein Kalandergestell 1 mit zwei Ständern 2 und 3 auf, die unten über Streben 4 und oben durch Schienen 6 miteinander verbunden sind. Im Kalandergestell 1 ist eine zentrale Basiswalze 6 fest gelagert, die über eine elastische Kupplung 9 von einem Motor 10 angetrieben werden kann. Diese Walze ist beispielsweise eine harte Walze, besteht also aus Stahl oder Hartguss und kann vorzugsweise beheizt werden.

Dieser Basiswalze 8 sind vier Aussenwalzen 11 bis 14 zugeordnet. Zumindest ein Teil dieser Aussenwalzen kann einen elastischen Bezug tragen. Vorzugsweise sind sämtliche Aussenwalzen als Durchbiegungsregelwalzen ausgebildet, die in bekannter Weise einen Walzenmantel aufweisen, der mit Hilfe von hydrostatischen Stützelementen auf einem drehfesten Träger angeordnet ist. Wenn nachstehend von «Walzenenden» gesprochen wird, handelt es sich demnach um die Enden der drehbaren Walzenachse oder um die Enden dieses Trägers.

Die Lagerung der Aussenwalzen erfolgt so, wie es nachstehend in Verbindung mit der Aussenwalze 12 beschrieben wird. Jedes Walzenende 15 ist in einem Lagerblock 16 gehalten, der seinerseits in einer einseitig offenen Halterung 17 ruht und in dieser Halterung durch eine Arretiervorrichtung 18, die mittels eines Arretierantriebs 19 verstellbar ist, gesichert wird. Im Ausführungsbeispiel besteht die Arretiervorrichtung aus zwei Kolben eines Hydrozylinders, die mit Schultern 20 am Lagerblock 16 zusammenwirken. Keilförmig verlaufende Schrägflächen 21 am Lagerblock 16 erleichtern das Einführen in die Halterung 17; sie wirken mit entsprechenden Schrägflächen der Halterung zusammen. Die Halterung 17 selbst ist an einem Verstellhebel 22 ausgebildet,

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der um einen ständerfesten Drehpunkt 23 schwenken kann. Eine Belastungsvorrichtung 24 in der Form eines am Ständer angelenkten Hydrozylinders dient als Verstellvorrichtung. Diese vermag die Aussenwalze 12 aus der veranschaulichten Austauschstellung B (Fig. 2 linke Hälfte) in ihre Arbeitsstellung A (Fig. 1) zu verschwenken, in der sie an der Basiswalze 8 anliegt, wobei gleichzeitig die erforderliche Belastungskraft zur Erzeugung der erforderlichen Streckenlast am Walzenspalt aufgebracht wird. Bei einer Verstellung in Gegenrichtung wird die Aussenwalze 12 wieder in die Austauschstel-lung B, die räumlich definiert ist, zurückgeführt.

Eine Transportvorrichtung 25 weist ein Gestell 26 mit zwei Seitenteilen 27 und 28 auf, die über Streben 29 und 30 miteinander verbunden sind. Das Transportgestell 26 ist mittels eines Transportantriebs 31 auf den Schienen 6 und 7 verfahrbar. Jeder Ständer besteht aus einem oberen Brückenteil 32 und zwei nach unten ragenden Armen 33 und 34. Wie es nachstehend in Verbindung mit der Aussenwalze 14 erläutert wird, besitzt jeder Lagerblock 16 einen Greifkopf 35, der durch Greifelemente 36 erfasst werden kann. Diese Greifelemente 36 werden durch einen Greifantrieb 37 auseinander-und zusammenbewegt. Die Greifelemente können von einer Aushebevorrichtung 38, die mit einem Aushebeantrieb 39 in der Form eines Hydrozylinders versehen ist, in Längsrichtung verstellt werden, wobei die Greifelemente 36 in einer Führung 40 gehalten sind. Die Führungen 40 für die unteren Aussenwalzen befinden sich in Verlängerung der Aushebeantriebe 39. Die Führungen 140 für die oberen Aussenwalzen sind aus Platzgründen neben den entsprechenden Aushebeantrieben 139 angeordnet.

Infolgedessen können die Greifelemente 36 den Greifkopf 35 erfassen und - nachdem die Arretiervorrichtung 18 gelöst ist - die Aussenwalze 14 an ihren Lagerblöcken 16 geradlinig aus der Halterung 17 in eine Innenposition C (Fig. 2 rechte Hälfte) herausheben. Aus dieser kann die Aussenwalze durch Verfahren des gesamten Transportgestells 26 aus dem Kalander heraus und in die Aussenposition D (Fig. 1) gebracht werden. Die Ständer 2 und 3 weisen zwischen dem Lager für die Basiswalze 8 und ihrem Fuss seitliche Ausschnitte 2a, 2b und oberhalb des Lagers einen oberen Ausschnitt 2c auf, so dass die Aussenwalzen unbehindert zur Aussenposition D transportiert werden können.

Die Mittelebenen der Halterungen 17 sind so gerichtet, dass sie durch die offene Seite schräg nach oben weisen. In der Austauschstellung B verläuft die Mittelebene etwa parallel zur Tangente an den Umfang der Basiswalze 8, so dass ein bequemes Ausheben der Lagerblöcke 16 aus den Halterungen 17 möglich ist. In der Arbeitsstellung A bildet die Mittelebene nur einen kleinen Winkel mit der Tangente. In beiden Stellungen ist dafür gesorgt, dass die Lagerblöcke aufgrund des Walzengewichts auch ohne Arretiervorrichtung 18 in der Halterung verbleiben. Bei Aufbringen einer Belastungskraft wird diese vollständig über die Seitenwände der Halterung auf den Lagerblock übertragen.

Im Bereich der Aussenposition befindet sich ein Walzentraggestell 41 mit zwei Seitenteilen 42 und 43, die durch Streben 44 miteinander verbunden sind und die in Fig. 3 veranschaulichte Form haben. Es sind insgesamt vier Halterungen 45 vorgesehen, die in ihrer Form den Halterungen 17 im Kalander entsprechen. Ihre Lage entspricht derjenigen, welche die Halterungen 17 in der Austauschstellung B einnehmen. Sie sind je mit Arretiervorrichtungen 118 versehen, die Arretierantriebe 119 besitzen und den Arretiervorrichtungen 18 an den Halterungen 17 entsprechen. Die ausgetauschten Aussenwalzen können daher mit ihren Lagerblöcken 22 in entsprechender Weise in die Halterungen 45 eingeführt werden, wie sie aus den Halterungen 17 ausgehoben worden sind. Das Walzentraggestell 41 kann dann auf am Boden verlaufenden Schienen 46 und 47 vom Kalander entfernt werden, beispielsweise in einen anderen Raum, wo in diesem Traggestell 41 eine Wartung der Aussenwalzen durch Reinigen, Abdrehen, Schleifen, Polieren und/oder Einwaschen er-5 folgt.

In die Aussenposition D kann dann ein zweites Walzentraggestell 41 gebracht werden, das neue Aussenwalzen enthält. Diese lassen sich mit Hilfe der Transportvorrichtung 25, der Aushebevorrichtungen 38 und der Greifelemente 36 10 den Halterungen 45 entnehmen und in die Halterungen 17 im Kalander einführen.

Dieser Arbeitsvorgang kann automatisiert und so vervollkommnet werden, dass die Transportvorrichtung 25 als Handhabungsroboter wirkt, bei dem die Greifelemente als 15 Effektoren dienen und der Aushebeantrieb 39 sowie der Transportantrieb Teile der Manipulatoren sind. Der Aufbau und die Steuerung bzw. Regelung von Handhabungsrobotern ist bekannt. Verwiesen sei beispielsweise auf VDI-Zeit-schrift 123 (1981), Seiten 790 bis 793 und 839 bis 843. Zu 20 diesem Zweck ist eine Steuer- und Regelvorrichtung 48 mit einem Prozessleitsystem vorgesehen, die mit ihrem Teil 49 in üblicher Weise den eigentlichen Kalandriervorgang steuert, also beispielsweise aufgrund von gemessenen Materialeigenschaften E und vorgegebenen Parametern F bestimmte Füh-25 rungswerte für den Betrieb vorgibt, die mit den rückgemeldeten Istwerten R verglichen werden. In Abhängigkeit von diesen Grössen werden die Energiezuführungsbefehle abgegeben, beispielsweise ein Druck p( für eine Belastungsvorrichtung 24, ein Druck p2 für die Stützelemente einer Durchbie-30 gungsregelwalze oder eine Temperatur T für die Basiswalze 8. Die Regel- und Steuervorrichtung 48 weist einen zweiten Teil 50 auf, der für den Walzenwechsel verantwortlich ist. Dem Teil 50 wird ein Programm P für die beim Wechseln erforderlichen Arbeitsschritte eingegeben. Die Lage und Bewe-35 gung der bewegbaren Teile bzw. ihre Zuordnung zueinander wird durch Sensoren festgestellt, von denen ein Sensor 51 an einem Greifelement in Fig. 2 veranschaulicht ist. Diese Sensorsignale F werden mit den durch das Programm vorgegebenen Sollwerten verglichen. In Abhängigkeit hiervon wer-40 den Betätigungssignale abgegeben, beispielsweise ein Betätigungssignal B1 für die Verstellung einer Belastungsvorrichtung 24, ein Betätigungssignal B2 für den Arretierantrieb 19, ein Betätigungssignal B3 für den Greifantrieb 37, ein Betätigungssignal B4 für den Aushebeantrieb 39 und ein Betäti-45 gungssignal B5 für den Transportantrieb 31.

Ist die Transportvorrichtung 25 in dieser Weise als Roboter ausgebildet, ergibt sich der folgende Arbeitsablauf: Durch ein Betätigungssignal B, wird die Aussenwalze aus der Arbeitsstellung A in die Austauschstellung B ge-50 schwenkt. Durch ein Betätigungssignal B4 werden die geöffneten Greifelemente 36 über den Greifkopf geschoben.

Durch ein Betätigungssignal B3 werden die Greifelemente geschlossen. Durch ein Betätigungssignal B2 wird die Arretierung gelöst. Durch ein Betätigungssignal B4 wird die Aussen-55 walze aus der Austauschstellung B in die Innenposition C gebracht. Durch ein Betätigungssignal B5 wird die Transportvorrichtung in die Aussenposition D gefahren. Durch ein Betätigungssignal B4 werden die Lagerblöcke 16 in den Halterungen 45 abgelegt. Durch ein Betätigungssignal B3 60 werden die Greifelemente geöffnet. Durch ein Betätigungssignal B4 werden die Greifelemente vom Greifkopf abgezogen. Die Transportvorrichtung 25 ist dann für einen neuen Arbeitszyklus bereit.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Sensor 52 vorgesehen, der auf ei-65 ner Bahn 53 längs der Oberfläche der Aussenwalze 12 hin-und herbewegt werden kann. Er stellt die Oberflächenqualität der Walze fest. Dies kann beispielsweise mit einem Temperatursensor erfolgen, der das Temperaturprofil misst, und/

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oder mit einem optischen Sensor, der die Oberflächengüte auf dem Prinzip des Streulichtes ermittelt. Ein solcher Messwert M wird der Regel- und Steuervorrichtung 38 zugeführt und mit einem Grenzwert G verglichen. Ein Schaltglied 54 lässt automatisch den Walzenwechsel einsetzen, wenn die Oberflächenbeschaffenheit einen bestimmten Grenzwert unterschreitet.

Wie Fig. 2 erkennen lässt, beeinträchtigt die Walzen-Wechselvorrichtung den Betrieb des Kalanders nicht, da sie sich vollständig ausserhalb des Leitsystems für die Materialbahn 55 befindet. Diese wird von einer Vorratswalze 56 über Leitwalzen 57 und 58 auf die Basiswalze 8 geführt, durchläuft dort die mit den Aussenwalzen 11 bis 14 gebildeten Walzenspalte und wird dann über zwei weitere Leitwalzen 59 und 60 zu einer Aufwickelwalze 61 geführt.

Wenn die Aussenwalze nur mit Energiezuführungs- und Signalleitungen zu versehen ist, beispielsweise weil es sich um eine Durchbiegungsregelwalze handelt, sind diese Leitungen an einem Kupplungsblock 63 oder zwei derartigen Blöcken zusammengeführt, der mit je einem Mehrleitungsanschluss 64 an dem oder den Enden 15 der Aussenwalze gekuppelt ist. Eine Handhabungsvorrichtung 65 dient dazu, den Kupplungsblock 63 von dem Mehrleitungsanschluss 64 automatisch zu trennen. Diese Massnahme erfolgt, bevor die Walzen aus den Halterungen 17 herausgehoben werden. Mit der gleichen Handhabungsvorrichtung 65 wird auch der Kupplungseingriff wieder hergestellt, wenn die neuen Walzen eingesetzt worden sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 hat der Kalander den gleichen Aufbau wie in Fig. 1. Daher werden die gleichen Bezugszeichen benutzt. Lediglich die Transportvorrichtung 125 weist ein abgewandeltes Gestell 126 auf. Es besitzt nämlich ausser den Ständern 27 und 28 zwei weitere Ständer 127 und 128, die sämtlich durch Streben 129 miteinander verbunden sind. Auch die Schiene 106 hat eine grössere Länge. Die beiden Ständerpaare 27 und 28 sowie 127 und 128 sind gleich ausgebildet. Es sind daher die doppelten Sätze der Aushebevorrichtungen 38 und der Greifelemente 35 vorgesehen. Diese Transportvorrichtung kann somit jeweils zwei axial hintereinander angeordnete Aussenwalzen handhaben.

Ferner ist zu beiden Seiten des Kalanders ein Walzentraggestell 41 bzw. 141 vorgesehen. Das Walzentraggestell 141 hat den gleichen Aufbau wie das Walzentraggestell 41 und ist auf Schienen 146 verfahrbar. Die Schienen 46 und 146 führen, wie Fig. 6 zeigt, in einen Wartungsraum 66, der durch eine Wand 67 vom Betriebsraum 68 für den Kalander getrennt ist. Mittels eines Traggestellantriebs 69, 169 können die Walzentraggestelle aus der in Fig. 6 vollausgezogenen dargestellten Lage X, X' am Kalander in die gestrichelt gezeichnete Stellung Y, Y' im Raum 66 befördert werden.

Infolgedessen kann der Walzenwechsel wie folgt besonders rasch durchgeführt werden. Beim Auftreten eines Walzenwechselsignals werden ein mit überholten Walzen belade-nes Walzentraggestell 141 und ein leeres Walzengestell 41 automatisch aus ihren Stellungen Y, Y' an den Kalander heran in ihre Position X, X' gefahren. Die Handhabungselemente der Transportvorrichtung 125 ergreifen gleichzeitig vier auszuwechselnde Aussenwalzen 11 bis 14 im Kalander und vier überholte Aussenwalzen im Walzentraggestell 141. Dann wird die Transportvorrichtung 125 nach rechts verschoben. Nunmehr werden gleichzeitig die neuen Aussenwalzen in den Kalander und die ausgetauschten Walzen in den Walzentraggestell 41 abgelegt. Dann werden die Walzentraggestelle 41 und 141 wieder zurück in den Raum 66 gefahren. Die Wechselzeit und damit die Stillstandszeit des Kalanders ist ausserordentlich kurz.

Es ist auch möglich, jeweils weniger als vier Aussenwalzen, beispielsweise nur eine Aussenwalze zu wechseln. Dies kann sogar während des laufenden Kalanderbetriebes erfolgen, wenn insgesamt oder kurzzeitig eine Behandlung der Bahn 55 mit nur drei Pressungen ausreicht.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 7 werden für entsprechende Teile um 200 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Wiederum sind auf der linken Seite die Lagerblöcke in der Austauschstellung B und auf der rechten Seite in der Innenposition C veranschaulicht. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Ständer 227 portalartig ausgebildet sind und auf am Boden verlaufenden Schienen 206 und 207 verfahren werden können. Aus diesem Grund sind auch die Aushebevorrichtungen 238 für die unteren Aussenwalzen 211 und 214 mit seitlich neben den Aushebeantrieben 239 angeordneten Führungen 240 versehen.

Die Greifköpfe 35 können auch an einer anderen Stelle der Lagerblöcke 16 angeordnet sein, beispielsweise seitlich hervorstehen.

Es ist ersichtlich, dass die Kalander auch andere Ausbildungen haben können, beispielsweise mit übereinander angeordneten Walzen. Diese Walzen können nach Trennen des Walzenstapels durch die Greifelemente etwa horizontal herausgehoben werden.

Die Steuer- und Regelvorrichtung 48 kann beispielsweise vom Typ 584 der Fa. Modicon oder vom Typ LSI 11/23 der Firma Digital Equipment sein.

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Claims (25)

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1. Kalander mit Walzenaustauschvorrichtung, mit einem Kalandergestell (1) und mindestens einer austauschbaren, mit ihren Enden in Lagerblöcken (16) gehaltenen Walze (11 bis 14), die mittels einer einen Transportantrieb (31) aufweisenden Transportvorrichtung (25) der Walzenaustauschvorrichtung relativ zum Kalandergestell (1) zwischen einer Innenposition (C) und einer Aussenposition (D) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Lagerblöcke (16) in einer einseitig offenen Halterung (17) ruht, in der er durch eine mit einem Arretierantrieb (19) versehene Arretiervorrichtung (18) gesichert ist, und der Lagerblock (16) jeweils einen Greifkopf (35) aufweist, und dass die Transportvorrichtung (25) für jeden Lagerblock Greifelemente (36), die mit einem Greifantrieb (37) zum Ergreifen des Greifkopfes versehen sind, und eine die Greifelemente (36) tragende Aushebevorrichtung (38) aufweist, die mit einem Aushebeantrieb (39) zum Ausheben des an seinem Greifkopf erfassten Lagerblocks aus der Halterung und zum Einführen in die Halterung versehen ist.

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2. Kalander nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (48), welche die einzelnen Antriebe nach einem vorgegebenen Steuerprogramm (P) betätigt.

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Walze (11 bis 14) zugeordneten Energiezuführungs- und Signalleitungen (62) in mindestens einem Kupplungsblock (63) zusammengeführt sind, die jeweilige Walze (11 bis 14) an mindestens einem Ende (15) einen Mehrleitungsanschluss (64) aufweist und am Kalandergestell (1) Handhabungsvor-richtungen (65) zum automatischen Kuppeln bzw. Entkuppeln vorhanden sind.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (25) als Handhabungsroboter und die Greifelemente (36) als dessen Effektoren ausgebildet sind, deren Lage durch Sensoren überwacht wird.

4. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerblock (16) auf der dem Greifkopf (35) abgewandten Seite einen sich verjüngenden Querschnitt hat.

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5. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerblock (16) nahe dem Greifkopf (35) Schultern (20) aufweist, an denen quer zur in Ausheberichtung verlaufenden Mittelebene der Halterung (17) verschiebbare Kolben der Arretiervorrichtung (18) angreifen.

6. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine austauschbare Walze (11 bis 14) mindestens eine Aussenwalze umfasst, die an den Umfang einer zentralen Basiswalze (8) anpressbar, mit den in den Halterungen (17) ruhenden Lagerblöcken (16) versehen und mittels den Greifelementen (36) und der Aushebevorrichtung (38) der Transportvorrichtung (25) auswechselbar ist, wobei die Transportvorrichtung (25) die auszutauschenden Aussenwalzen (11 bis 14) parallel zur Walzenachse zwischen der Innenposition (C) und der Aussenposition (D, D') zu verlagern bestimmt ist.

7. Kalander nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (17) an am Kalandergestell (1) gehaltenen Versteilgliedern (22) ausgebildet sind, die mittels eines Verstellantriebs (24) aus einer Arbeitsstellung (A), in der die Aussenwalze (11 bis 14) am Umfang der Basiswalze (8) anliegt, in eine Austauschstellung (B) verlagerbar sind, in der die Greifelemente (36) mit den Greifköpfen (35) zusammenwirken.

8. Kalander nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteilantrieb (24) Hydrozylinder enthält, die ausserdem zum Anpressen der Aussenwalze (11 bis 14) an die Basiswalze (8) dienen.

9. Kalander nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteilglieder (22) Verstellhebel sind, die um gestellfeste Drehpunkte (23) schwenkbar sind.

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10. Kalander nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (17) so angeordnet sind, dass ihre in Ausheberichtung verlaufende Mittelebene in der Arbeitsstellung (A) einen Winkel von höchstens 30°

mit der Tangente im Walzenspalt bildet, und an der offenen Seite der Halterung nach oben weist.

11. Kalander nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorhandensein von mehreren, insbesondere vier je in einem Quadranten angeordneten, austauschbaren Aussenwalzen (11 bis 14) eine gemeinsame Transportvorrichtung (25, 125) vorgesehen ist.

12. Kalander nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (25) ein Transportgestell (26) mit zwei untereinander verbundenen Seitenteilen (27, 28) aufweist, die die Aushebevorrichtungen (38) mit den Greifelementen (36) tragen und das Kalandergestell (1) übergreifen.

13. Kalander nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein seitlicher Ständer (2, 3) des Kalandergestells (1) zwischen Fuss und Lager für die Basiswalze (8) und/oder oberhalb dieses Lagers Ausschnitte (2a, 2b, 2c) für die seitliche Verlagerung der Aussenwalzen (11 bis 14) aufweist.

14. Kalander nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgestell (26) auf Schienen (6, 7) verfahrbar ist, die oben auf dem Kalandergestell (1) ruhen, und die Seitenteile (27, 28) aus einer Brücke (32) mit herabragenden Armen (33, 34) bestehen.

15

15. Kalander nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgestell (226) portalartige Seitenteile (227) aufweist und auf bodennahen Schienen (206, 207) verfahrbar ist.

16. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenaustauschvorrichtung ein in der Aussenposition (D, D') plazierbares Walzentraggestell (41; 141) aufweist, das Halterungen (45) mit einer Form aufweist, welche den Halterungen (17) im Kalandergestell entspricht.

17. Kalander nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (45) des Walzentraggestells (41; 141) eine Lage haben, welche derjenigen der Halterungen (17) im Kalandergestell (1) beim Ausheben bzw. Einführen der Lagerblöcke (Austauschstellung B) entspricht.

18. Kalander nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzentraggestell (41; 141) bewegbar, insbesondere verfahrbar, ist.

19. Kalander nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenaustauschvorrichtung Schienen (46, 146) für das Walzentraggestell (41; 141) aufweist, welche dazu bestimmt sind, von der Aussenposition (D, D') zu einem vom Betriebsraum des Kalanders getrennten Raum (66) zu führen.

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

20. Kalander nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzentraggestell (41; 141) zu Beginn des Walzenwechselvorganges automatisch aus dem getrennten Raum (66) zur Aussenposition (D, D') und am Ende wieder zurück bewegbar ist.

21. Kalander nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Kalandergestells je ein Walzentraggestell (41, 141) plaziert ist und die Transportvorrichtung (125) zwischen Kalandergestell und beiden Walzentraggestellen verlagerbar ist.

22. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (125) mehrere Aushebevorrichtungen (38) mit Greifelementen (36) zur Aufnahme von je zwei in ihrer Axialrichtung hintereinander angeordneten Walzen aufweist.

23. Kalander nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushebe- und Greifantriebe (39, 37) für die zwei Walzen mindestens angenähert gleichlaufend sind.

24. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass alle jeweils einer austauschbaren

25. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (52) zum Überwachen der Oberflächenqualität der austauschbaren Walzen (11 bis 14) vorgesehen sind und ein Signalgeber (54) so ausgebildet ist, um den Walzenwechsel automatisch auszulösen, wenn ein vorgegebener Qualitätsgrenzwert (G) unterschritten wird.