DE19945780C1 - Kalander - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kalander angegebenen mit einer Stuhlung (2), einer oberen Walze, die als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, einer unteren Walze, die als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, und einer Zwischenwalzenanordnung mit einer Zwischenwalze (8), die in der Stuhlung (2) festgelegt ist. DOLLAR A Hierbei möchte man die Einwirkungsmöglichkeiten auf eine Materialbahn verbessern können. DOLLAR A Hierzu ist die Zwischenwalze (8) mit einer Überlastsicherung (41) versehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander mit einer Stuh­ lung, einer oberen Walze, die als Durchbiegungsein­ stellwalze ausgebildet ist, einer unteren Walze, die als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, und ei­ ner Zwischenwalzenanordnung mit einer Zwischenwalze, die in der Stuhlung festgelegt ist.

Ein derartiger Kalander ist aus der nachveröffentlich­ ten deutschen Patentanmeldung 198 32 067 bekannt. Bei diesem Kalander ist ein Walzenstapel vorgesehen, bei dem die obere Walze und die untere Walze als Durchbie­ gungseinstellwalzen 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.

Beim Einsatz von Biegeausgleichswalzen oder Durchbie­ gungseinstellwalzen 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 Walzen­ lagerung zu erhalten. Der Einsatz zweier Biegeaus­ gleichswalzen 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 hinge­ gen eine komplizierte Lageregelung des Walzenstapels, die möglichst vermieden werden sollte. Der gleichzeiti­ ge 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 geometri­ schen Fixpunkt zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einwir­ kungsmöglichkeiten auf eine Materialbahn zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß die Zwischenwalze mit einer Überlastsicherung versehen ist.

Damit kann man die Behandlung der Materialbahn in den einzelnen Nips bis an die Grenzen der Belastbarkeit der festgelegte Zwischenwalze heranführen. Die Zwischenwal­ zen der Zwischenwalzenanordnung und damit auch die festgelegte Zwischenwalze sind im allgemeinen nur für eine symmetrische Belastung von zwei Seiten her dimen­ sioniert. Nur in einem gegenüber der Gesamtbelastung eingeschränkten Bereich ist eine Mittelwalze und vor allem die festgelegte Zwischenwalze für eine Biegebela­ stung ausgelegt. Diese Biegebelastung tritt vor allem dann auf, wenn nur eine Durchbiegungseinstellwalze zur Druckspannungserzeugung in den zugeordneten Nips ver­ wendet wird. Aber auch bei stark unterschiedlichen Drücken der oberen und unteren Durchbiegungseinstell­ walze besteht die Gefahr, daß die Zwischenwalze überla­ stet wird. Die Überlastung der Zwischenwalze kann durchaus zur Zerstörung führen. Da ein derartiger Feh­ lerfall in der Regel aber relativ schnell sichtbar wird, ist er im Grunde beherrschbar. Kritisch sind al­ lerdings 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 Si­ cherheitsabstand zur Belastbarkeit einhalten, was die Möglichkeiten der Materialbahnbehandlung erweitert. Man riskiert aber auch keine Beschädigung der Walze, wo­ durch der Betrieb insgesamt zuverlässiger wird.

Bevorzugterweise weist die Überlastsicherung eine kraftabhängig reagierende Auslöseeinrichtung auf, die bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes ei­ ne Absenkung der auf die Zwischenwalze wirkenden Kraft bewirkt. Die Überlastsicherung zeigt die Überlast also nicht nur an, sondern greift aktiv ein, um eine Überbe­ lastung der festgelegten Zwischenwalze zu verhindern. Falls sich eine derartige Belastungssituation entwic­ kelt, dann wird rechtzeitig die Kraft auf die Zwischen­ walze abgesenkt.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Zwischenwalze in Hebeln gelagert ist und die Überlastsicherung zwischen minde­ stens 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 verbes­ sern.

Vorzugsweise ist die Überlastsicherung an beiden axia­ len Enden der Zwischenwalze angeordnet. Die Überlastsi­ cherung 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 Schiefbe­ lastung führen könnte. Dies erleichtert auch die Ein­ stellung des Kalanders bzw. seiner Hydraulik oder der Hydraulik in den Durchbiegungseinstellwalze bei der In­ betriebnahme oder bei der Neueinstellung.

Vorzugsweise weist die Überlastsicherung eine Kraftan­ zeigeeinrichtung auf. Man kann in diesem Fall die auf die einzelnen Lagerstellen der Zwischenwalze wirkenden Kräfte einer Betriebsperson oder einem Überwachungspro­ gramm mitteilen, so daß laufend die Information über die Belastung der einzelnen Lagerstellen bereit gehal­ ten wird. Dies hat neben der Dokumentationsmöglichkeit vor allem den Vorteil, daß man zumindest für den Fall der Zwischenwalze, also mitten im Kalander, die Infor­ mation über die hier wirkenden Kräfte überhaupt gewin­ nen kann.

Vorzugsweise weist die Überlastsicherung eine hydrauli­ sche 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 hydrau­ lischen Drücke auf beiden Seiten vorgesehen ist. Mit dieser Art der Abstützung läßt sich sozusagen eine Dif­ ferenzdruckmessung vornehmen, um exakt die Kraft zu er­ mitteln, mit der die Walze oder ihre Halterung, bei­ spielsweise 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 fixier­ ten Walze meßtechnisch erfassen. Dies erleichtert die Einstellung der korrekten Lastabstimmung im oberen und unteren Teil des Walzenstapels. Ein Kräfteungleichge­ wicht oder eine Schieflage sind damit, wie oben bereits erwähnt, sofort erkennbar.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Vergleichsein­ richtung ein Differenzdruckventil aufweist, das eine Schnellentlastungsfunktion zumindest für eine Durchbie­ gungseinstellwalze steuert. Wenn man ein Differenz­ druckventil 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 Diffe­ renzdrucks automatisch. Somit ist ein relativ sicherer Signalfluß gewährleistet.

Vorzugsweise ist die hydraulische Abstützung hydrosta­ tisch ausgebildet. Hiermit erzielt man als weiteren Vorteil eine große Dämpfung der Walzenvibrationen.

Als Alternative kann die hydraulische Abstützung zwei gegeneinander vorgespannte hydraulische Zylinder auf­ weisen. Bei Krafteinwirkung auf die Walze muß der Druck in einem Zylinder ansteigen und in dem gegenüberliegen­ den Zylinder abfallen. Dies kann selbsttätig erreicht werden, indem man das in den Zylindern befindlichen Öl­ volumen einsperrt. Da eine absolut leckagefreie Abdich­ tung der Zylinder nur schwer zu erreichen ist, kann man für diese Betriebsweise Druckspeicher vorsehen. Bei Er­ reichen eines definierten maximalen Drucks in einem Zy­ linder wird die Schnellentlastung der Zwischenwalze eingeleitet, indem die Drücke in der entsprechenden Durchbiegungseinstellwalze abgesenkt werden.

Schließlich kann in einer weiteren Ausbildung vorgese­ hen sein, daß die Überlastsicherung eine Federeinrich­ tung und einen weglängenabhängigen Sensor aufweist. Der Zusammenhang zwischen Kraft, Feder und Weg ist ein all­ gemeines physikalisches Gesetz. Man kann also durch die Überwachung einer Kompression oder einer Ausdehnung ei­ ner Feder auf die Kraft schließen, die auf die Zwi­ schenwalze wirkt. Diese Federüberwachung läßt sich re­ lativ preisgünstig gestalten.

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 Ver­ schiebung, so daß die Geometrie des Walzenstapels nicht nennenswert beeinflußt wird. Darüber hinaus haben die Tellerfedern auch noch ein gutes Schwingungsdämpfungs­ verhalten, das sich positiv auf die Laufrolle des Ka­ landers auswirkt.

Alternativ dazu kann die Federeinrichtung auch durch eine Walzenachse gebildet sein. Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, weil keine zusätzlichen Bauelemente benö­ tigt werden. Unter "Walzenachse" muß hierbei nicht ein physikalisch vorhandenes Bauteil im Sinne einer durch­ gehenden Stange verstanden werden. Viele Walzen, bei­ spielsweise Heizwalzen, haben stirnseitig lediglich Walzenzapfen. Unter Nennlast liegt die Durchbiegung ei­ nes derartigen Zapfens im Bereich zwischen Walzenkörper und Lager beispielsweise bei 0,3 bis 0,5 mm. Eine der­ artige Durchbiegung läßt sich meßtechnisch durchaus er­ fassen und zwar auch dann, wenn eine derartige Walze nicht in Hebeln, sondern unmittelbar in der Stuhlung festgelegt ist.

Vorzugsweise ist der Sensor als Endlagenschalter ausge­ bildet. Wenn aufgrund einer auf die Zwischenwalze wir­ kenden Kraft gegen die Kraft der Federn oder gegen die Kraft der als Feder wirkenden Walzenachse oder der Zap­ fen eine gewisse Auslenkung erreicht ist, dann werden die oder der Endlagenschalter betätigt und der Druck in den Durchbiegungseinstellwalzen oder den äußeren Zylin­ dern, 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.

Schließlich kann die Überlastsicherung in einer weite­ ren Alternative auch als Scherbolzen ausgebildet sein. Dies ist eine sehr einfache Ausgestaltung. Wenn die auf die festgelegte Zwischenwalze wirkende Kraft einen be­ stimmten Wert überschreitet, schert der Bolzen ab und der Hebel bewegt sich in eine Endlage. Dort kann er ei­ nen Endschalter auslösen, der das Schnellentlasten der Walzenhydraulik auslöst. Die einzige Voraussetzung hierfür ist, daß die Bruchbelastung des Bolzens niedri­ ger, in der Regel deutlich niedriger, ausgelegt sein muß als die der Walze. Diese Lösung ist relativ preis­ günstig. 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.

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

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kalan­ ders,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer Überlastsi­ cherung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Überlastsi­ cherung,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Überlastsi­ cherung,

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform einer Überlastsi­ cherung und

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform einer Überlastsi­ cherung.

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 Durchbiegungsein­ stellwalzen ausgebildet sind. Dies ist durch hydrosta­ tische Stützelemente 6, 7 schematisch angedeutet. Die Walzen 4, 5 sind als sogenannte Mantelhubwalzen ausge­ bildet, bei denen die Walzenmäntel gegenüber einem nicht näher dargestellten fest angeordneten Träger in Richtung der Pressenebene bewegbar sind. Die Pressene­ bene ist eine Ebene, in der die Achsen aller Walzen des Walzenstapels 3 angeordnet sind.

Zwischen den beiden Endwalzen 4, 5 sind drei Zwischen­ walzen 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 Stuh­ lung 2 festgelegt, was durch ein schematisch darge­ stelltes 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.

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 un­ abhängig von den Druckspannungen in den übrigen Nips 19-21 einstellen. Dies ergibt erweiterte Beeinflus­ sungsmöglichkeiten bei der Behandlung einer nicht näher dargestellten Materialbahn. Selbstverständlich kann man auch andere Hebel in der Stuhlung festlegen, beispiels­ weise den Hebel 12 oder den Hebel 13.

Die Durchbiegungseinstellwalzen 4, 5 sind an hydrau­ lisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheiten 22, 23 ange­ ordnet. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten 22, 23 können verwendet werden, um zusätzlich zu einer Bewegung der Mäntel der Durchbiegungseinstellwalzen 4, 5 eine weite­ re 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 gela­ gerte Walzenmäntel aufweisen.

Die Zwischenwalze 8 ist, wie die beiden anderen Zwi­ schenwalzen 9, 10 auch, nur für eine im wesentlichen symmetrische Belastung von zwei Seiten her ausgelegt. Bei den beiden Zwischenwalzen 9, 10 führt dies zu kei­ nem Problem, weil sich die Walzen 9, 10 bei einer Bela­ stung von unten mit ihren Hebeln 12, 13 nach oben bewe­ gen können. Diese Möglichkeit fehlt bei der in der Stuhlung 2 festgelegten Zwischenwalze 8. Dementspre­ chend besteht die Gefahr, daß die festgelegte Zwischen­ walze 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 Durchbie­ gungseinstellwalze 4 mit anderen Kräften arbeitet als die untere Durchbiegungseinstellwalze 5. Besonders kri­ tisch kann die Situation werden, wenn der oberste Nip 18 druckfrei gehalten wird und die Behandlung einer Ma­ terialbahn nur in den anderen Nips 19-21 erfolgt oder umgekehrt.

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.

Fig. 2 zeigt eine Ausbildung, bei der der Hebel 11 beidseitig, d. h. von oben und von unten, durch hydro­ statische 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 Druck­ tasche. Die Drucktaschen werden über eine Druckpumpe 29 und Drosseln 30, 31 mit Hydrauliköl unter Druck ver­ sorgt. 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 Differenz­ druckmessung läßt sich somit die exakte Kraft ermit­ teln, mit der der Hebel 11 belastet wird. Übersteigt diese Differenzkraft bzw. der Differenzdruck einen de­ finierten Maximalwert, so wird die Schnellentlastungs­ funktion der Walzen eingeleitet. Dies kann mittels ei­ nes nicht näher dargestellten Differenzdruckventils rein hydraulisch erfolgen, so daß keine Meßwertumset­ zung, z. B. hydraulischer Druck in ein elektrisches Steuersignal, über eine Steuerung, beispielsweise SPS, notwendig ist. Dies erhöht die Sicherheit beim Signal­ fluß. 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 kor­ rekten Lastabstimmung im oberen und unteren Teil des Walzenstapels 2. Ein Kräfteungleichgewicht oder eine Schieflage sind damit sofort erkennbar.

Durch die hydrostatische Lagerung des Hebels erreicht man zusätzlich eine große Dämpfung gegenüber Walzenvi­ brationen.

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 5.

Mit Hilfe der Druckpolster 24, 25 wird gleichzeitig er­ reicht, daß der Hebel 11 in der Stuhlung 2 festgehalten wird.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung, die eben­ falls 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 an­ steigen und in dem anderen Hydraulikzylinder 38, 37 ab­ fallen. Dies kann selbsttätig erreicht werden, indem man das im Zylinder 37, 38 befindliche Ölvolumen ein­ sperrt. 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 Dif­ ferenzdrucks wird ebenfalls die Schnellentlastung der Walzen eingeleitet.

Fig. 4 zeigt eine Ausbildung einer Überlastsicherung, die ohne aufwendige Umbauten auskommt. Zwischen dem He­ bel 11 und der Stuhlung 2 ist ein Abscherbolzen 41 an­ geordnet. Dieser hält den Hebel 11 in fixierter Positi­ on 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 End­ lage. Dort kann er einen nicht näher dargestellten End­ schalter auslösen, der das Schnellentlasten der Walzen­ hydraulik auslöst.

Die Bruchbelastung des Abscherbolzens 41 muß deutlich geringer ausgelegt sein als die der Walze 8. Ein Nach­ teil dieser Variante ist, daß in der Inbetriebnahmepha­ se, 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 In­ betriebnahmephase weitere Maßnahmen treffen, um die auf die Walze 8 wirkenden Kräfte zu begrenzen und den Ab­ scherbolzen 41 erst dann einsetzen, wenn die Inbetrieb­ nahme abgeschlossen ist.

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.

Die Federn 42, 43 sind so dimensioniert, daß Endlagen­ schalter 46, 47 erst nach Überschreiten einer bestimm­ ten maximalen Belastung erreicht und ausgelöst werden. Da hier nur kleine Wege zurückgelegt werden müssen und eine hohe Steifigkeit von Vorteil ist, werden hier par­ allel geschaltete Tellerfedern verwendet. Dies hat zu dem noch ein gutes Schwingungsdämpfungsverhalten zur Folge, welches sich positiv auf die Laufruhe des Kalan­ ders 1 auswirkt.

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.

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 ver­ sorgt 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 darge­ stellten 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.

Vorgesehen sind vier berührungslos, beispielsweise in­ duktiv arbeitende Wegaufnehmer 51-54. Diese sind in zwei Richtungen in der Walzenebene angeordnet und zwar an beiden axialen Enden der Walze 8'. Selbstverständ­ lich können auch noch mehr Wegaufnehmer vorgesehen sein und zwar auch außerhalb der Walzenebene (d. h. der Ebe­ ne, in der die Achsen aller Walzen des Kalanders 1 lie­ gen).

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 entspre­ chend groß ist. Die Wegeaufnehmer können dann den be­ treffenden "Federzustand" anzeigen bzw. ein Signal er­ zeugen das ein Schnelltrennen der Walzen auslöst. Be­ rührunglose 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 er­ reicht ist, sondern daß sie es ermöglichen, bereits vor dem Erreichen der Maximalkraft entsprechende Gegenmaß­ nahmen zu treffen. Darüber hinaus kann man den Kraft­ verlauf während eines Behandlungsvorganges, beispiels­ weise einer Satinage, fortlaufend aufzeichnen, um eine bessere Qualitätskontrolle zu ermöglichen.

Claims (15)

1. Kalander mit einer Stuhlung, einer oberen Walze, die als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, einer unteren Walze, die als Durchbiegungs­ einstellwalze ausgebildet ist, und einer Zwischen­ walzenanordnung mit einer Zwischenwalze, die in der Stuhlung festgelegt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zwischenwalze (8, 8') mit einer Über­ lastsicherung (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43; 51-54) versehen ist.

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastsicherung (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43; 51-54) eine kraftabhängig reagierende Auslöse­ einrichtung aufweist, die bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes eine Absenkung der auf die Zwischenwalze (8, 8') wirkenden Kraft bewirkt.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenwalze (8) in Hebeln (11) gelagert ist und die Überlastsicherung (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43) zwischen mindestens einem He­ bel (11) und der Stuhlung (2) angeordnet ist.

4. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastsicherung (24, 25; 37, 38; 41; 42, 43; 51-54) an beiden axialen Enden der Zwischenwalze (8, 8') angeordnet ist.

5. Kalander nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastsicherung (24, 25; 37, 38) eine Kraftanzeigeeinrichtung (33, 34) aufweist.

6. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastsicherung (24, 25; 37, 38) eine hydraulische Abstützung aufweist, die von entgegengesetzten Seiten im wesentlichen par­ allel zur Pressenrichtung auf die Zwischenwalze (8) oder eine damit verbundene Halterung (26) wirkt, wobei eine Vergleichseinrichtung für die hydraulischen Drücke auf beiden Seiten vorgesehen ist.

7. Kalander nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung ein Differenzdruck­ ventil aufweist, das eine Schnellentlastungsfunk­ tion zumindest für eine Durchbiegungseinstellwalze (4, 5) steuert.

8. Kalander nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die hydraulische Abstützung hydro­ statisch ausgebildet ist.

9. Kalander nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die hydraulische Abstützung zwei ge­ geneinander vorgespannte hydraulische Zylinder (37, 38) aufweisen.

10. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastsicherung eine Fe­ dereinrichtung (42, 43) und einen weglängenabhän­ gigen Sensor (46, 47; 51-54) aufweist.

11. Kalander nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (42, 43) mit parallel ge­ schalteten Tellerfedern ausgebildet ist.

12. Kalander nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung durch eine Walzenachse (48, 49) gebildet ist.

13. Kalander nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sensor als Endlagen­ schalter (46, 47) ausgebildet ist.

14. Kalander nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sensor als berüh­ rungsloser Nährungssensor (51-54) ausgebildet ist.

15. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastsicherung als Scherbolzen (41) ausgebildet ist.