DE3936048A1 - Verfahren zum positionieren von kalanderwalzen sowie kalander zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die bekannten zur Anwendung geeigneten Kalander sind in der Regel so aufgebaut, daß eine Anzahl von Walzen senkrecht übereinander angeordnet ist, wobei die Walzen um ihre Mitte drehbar gelagert sind. Auf diese Weise liegt ein Stapel von Walzen derart übereinander, daß sich zwischen den einzelnen Walzen Bearbeitungsspalte für die zu bearbeitende Bahn bilden können. Während des Kalanderbetriebes haben in der Regel die Zwischenwalzen die Möglichkeit, sich in Preßrichtung innerhalb eines bestimmten Bereiches einstellen zu können, wobei sie über ihre Walzenoberflächen mit den Nachbarwalzen kraftmäßig in Kontakt stehen. Darüber hinaus ist es gelegentlich notwendig, die Position der Walzen im Raum zu verändern. Das kann etwa der Fall sein, wenn aus betrieblichen Gründen die Walzenabstände zueinander geändert werden müssen, um z. B. den Spalt zu öffnen. Ferner ist es gelegentlich erforderlich, die Lage der Walzen deshalb anders einzustellen, weil Walzen mit verändertem Durchmesser eingesetzt werden. Daher wird ein Kalander so gebaut, daß eine Verschiebung zumindest eines Teils der Walzen in senkrechter Richtung möglich ist.

Oft ist es günstig, eine Ausführung zu wählen, welche eine Grobpositionierung und eine Feinpositionierung der Walzenmittelpunkte gestattet. Der Grund hierfür ist der, daß unter bestimmten Umständen, mit denen man beim Kalanderbetrieb ständig rechnen muß, eine schnelle Öffnung der Walzenspalte erforderlich sein kann. Die hohe Geschwindigkeit des Öffnungsvorgangs steht dann absolut im Vordergrund, wobei kleine Öffnungswege ausreichen. Anders ist es bei der Grobpositionierung der Walzen, welche entweder die geänderten Walzendurchmesser zu berücksichtigen hat oder zwischen den Walzen die nötige Zugänglichkeit schaffen muß. Bei diesem Einstellverfahren kommt es in erster Linie darauf an, einen relativ zum ersten größeren Verstellbereich zu gewährleisten, um diesen Stellvorgang einfach und sicher durchführen zu können.

Es sind Lösungen bekannt, bei denen die Teile, welche die Lager für die Walzen tragen, vertikal verschiebbar auf dem Kalandergestell angeordnet sind. Die Verstellung und Fixierung dieser Teile erfolgt bei den bekannten Lösungen über recht aufwendige und komplizierte Einstellsysteme, welche zudem unübersichtlich aufgebaut und daher nicht leicht zu bedienen sind. Darüber hinaus erfordern sie eine Vielzahl bewegter Maschinenteile mit allen ihren Nachteilen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Positionierung der Kalanderwalzen in möglichst einfacher und betriebssicherer Weise vorgenommen werden kann, wobei zur Vereinfachung des Kalanders der Aufwand an zusätzlich erforderlichen Teilen so gering wie möglich gehalten werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 beschriebene Erfindung in vollem Umfange gelöst. Die folgenden Unteransprüche weisen besonders vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens aus.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von vier Abbildungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematisch angedeuteten Kalander zu Beginn der Senkbewegung bzw. am Ende der Hubbewegung;

Fig. 2 einen schematisch angedeuteten Kalander nach erfolgter Senkbewegung;

Fig. 3 einen schematisch angedeuteten Kalander nach erfolger Hubbewegung;

Fig. 4 Teile eines erfindungsgemäßen Kalanders.

Die Fig. 1 stellt die zur Durchführung des Verfahrens wichtigen Teile eines Kalanders schematisch dar, insbesondere die zu positionierende Walze 2 mit dem zugehörigen Schiebeteil 3, welches über eine Fixiervorrichtung 6 am Walzenständer 4 abgestützt ist. Bei der gezeigten Ausführung sind die Fixiervorrichtungen 6 als hydraulische Kolben/Zylindersysteme mit zwei Endanschlägen ausgeführt, welche von einer Ölversorgung 10 mit einem Druckmedium versorgbar sind. Unter der zu verstellenden Walze 2 befinden sich in dem hier vorliegenden Beispiel drei Walzen 2′. Die unterste dieser Walzen 2′ kann durch eine die Hub- und Senkbewegung bewirkende Vorrichtung 7 in vertikaler Richtung bewegt werden. Die am Walzenständer in Schiebeteilen 3 geführten Walzen sind über Hebel 5 mit Hilfe von Schwenklagern 9 am Schiebeteil 3 befestigt. Zur Ausführung des Verfahrens sind aber auch andere Möglichkeiten denkbar.

Um beim Verschieben der Walzen eine im wesentlichen gleiche Vertikalbewegung der zugehörigen Schiebeteile 3 zu gewährleisten, sind Sperrvorrichtungen 8 vorgesehen, welche bei der Hub- oder Senkbewegung jeweils für einen konstanten Winkel zwischen Hebel 5 und Schiebeteil 3 sorgen können. Sie sind hier als hydraulische Kolben/Zylindersysteme mit zwei Endanschlägen ausgeführt, welche mit einem Druckmedium versorgbar sind. Vorteilhafterweise können sie außerdem während des Kalanderbetriebes zur Kompensation der überhängenden Lasten, dem sogenannten Niprelieving, verwendet werden.

Die Fig. 1 zeigt den Betriebszustand, also die Situation vor dem Öffnen des Kalanders, während gemäß Fig. 2 die Öffnung bereits erfolgt ist. Dort ist die Walze 2 von oben und unten zugänglich, die Abstützvorrichtung 8 liegt auf dem einen Endanschlag. Im Fall, daß die Walzen ihre Sollposition wieder einnehmen sollen, wird mit der Vorrichtung 7 eine Hubbewegung ausgeführt, wodurch sich die Walzen wieder berühren und die Abstützvorrichtung 8 auf den anderen Endanschlag geht. Die Fixiervorrichtungen 6 werden jeweils spätestens dann wieder entsperrt, wenn der Walzenspalt unter der zugehörigen Walze geschlossen ist. Besonders vorteilhaft ist die Ausführung gemäß Anspruch 12, bei dem die Fixiervorrichtung 6 zwar die Abwärtsbewegung verhindert, aber die Aufwärtsbewegung zuläßt. Bei der letztgenannten Ausführung ist es vorstellbar, daß durch die Kolbenbewegung das Druckmedium in den Zylinder hineingesaugt wird.

Es ist aber auch denkbar, das Verfahren so durchzuführen, daß die Fixiervorrichtung 6 während des Hebens oder Senkens mit einem Drucköl beaufschlagt wird, so daß auch diese Vorrichtungen 6 einen Teil der Gewichtskräfte aufnehmen können.

Eine besonders wichtige Anwendung des erfinderischen Verfahrens ist z. B. die zur Durchführung eines Walzenwechsels. Dabei werden im wesentlichen folgende Einzelschritte durchgeführt:

• - Bestimmung der auszuwechselnden Walze bei geschlossenem Kalander;
• - Lösen aller Fixiervorrichtungen, welche zu den Walzen unter der auszuwechselnden Walze gehören;
• - Absenken der auszuwechselnden Walze und aller Walzen, die darunter liegen, wobei die zugehörigen Abstützvorrichtungen auf den unteren Anschlag gehen, sich die entsprechenden Schiebeteile absenken und gleichzeitig die Fixiervorrichtungen in ihrer Form verändert werden;
• - nach einem definierten Absenkweg des Walzenstapels wird die der auszuwechselnden Walze zugehörige Fixiervorrichtung gesperrt;
• - die unter der auszuwechselnden Walze liegenden Walzen werden weiter abgesenkt;
• - die auszuwechselnde Walze ist frei und kann gewechselt werden;
• - nach dem erfolgen Walzenwechsel werden alle zu den unter der ausgewechselten Walze liegenden Walzen gehörenden Fixiervorrichtungen so eingestellt, daß eine Aufwärtsbewegung der Schiebeteile möglich ist;
• - durch Hinaufschieben der unteren Walze wird der Kalander langsam geschlossen; dabei gehen die Abstützvorrichtungen auf den oberen Anschlag;
• - wenn sich die verschobenen Walzen in der Nähe der gewünschten Position befinden, werden die zugehörigen Fixiervorrichtungen gesperrt;
• - durch weiteres Absenken der Unterwalze können die Walzen in die gewünschte Position gebracht werden, ohne die Lage der Schiebeteile zu ändern.

Falls die oberste Walze des Kalanders nicht oder nur wenig in Preßrichtung verschiebbar ist, kann, solange der Walzenstapel nach der Hubbewegung noch geschlossen ist, eine Druckbeaufschlagung der zur darunter liegenden Walze gehörenden Fixiervorrichtung 6 dafür sorgen, daß die Abstützvorrichtung 8 in eine zweckdienliche Lage zwischen den Endanschlägen gebracht wird. Derselbe Zweck könnte auch die Druckbeaufschlagung der entsprechend gestalteten Abstützvorrichtung 8 selbst erfüllen.

Es kann auch vorteilhaft sein, durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung der Abstützvorrichtung 8 während des Positionierens eine Lage zwischen ihren Endanschlägen einzustellen bzw. zu halten. Dadurch wäre es möglich, bereits bei der Hubbewegung die einzustellende Walze in die gewünschte Position zu bringen.

Es versteht sich von selbst, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Position von mehreren Walzen des Kalanders verstellbar ist.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Kalanderkonstruktion mit einer frei zugänglichen Walze 2 sowie aufeinanderliegenden Walzen 2′ der Sperrvorrichtung 8 - dort als hydraulischer Stellmotor ausgeführt - dem Schiebeteil 3 und dem Hebel 5 sowie den Fixiervorrichtungen 6. In die Fixiervorrichtungen 6 ist eine zusätzliche Sperreinheit 11 integriert, welche auch bei Ausfall der angeschlossenen Energiesysteme selbsttätig in Funktion bleiben würden. Derartige Sperreinheiten sind aus anderen Bereichen der Technik an sich bekannt. Sie enthalten z. B. ein Federsystem, das einen Klemmsitz zur Blockierung der Kolbenstange enthält, wobei das Federsystem geeignet ist, den Klemmsitz zu blockieren. In der Nähe des Federsystems kann ein Druckmedium eingeleitet werden, das eine Druckkraft erzeugt, welche wiederum gegen das Federsystem wirkt, wodurch die Sperrung des Klemmsitzes aufgehoben wird. Solche Systeme sind z. B. unter dem Namen Sicherheitsklemmeinheit am Markt erhältlich.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß auch weitere hier nicht genannte Bauteile verwendet werden können, um das Verfahren durchzuführen. So sind z. B. anstelle der hydraulischen Stellmotore auch elektrische Stellmotore denkbar.

Bei einem Kalander, der für den normalen Betrieb mit einer Regeleinrichtung ausgestattet ist, kann die Ansteuerung zur Durchführung des erfinderischen Verfahrens auch in diese Regeleinrichtung integriert werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, die einzelnen Verfahrensschritte durch ein automatisches Ablaufprogramm in der Regeleinrichtung durchführen zu lassen.

Claims (18)

1. Verfahren zum Positionieren von Walzen an einem Kalander (1) mit mindestens einer zwischen einer obersten und einer untersten Walze angeordneten Zwischenwalze, deren Lager an Schiebeteilen (3) abgestützt sind, die sich relativ zu einem Walzenständer (4) vertikal verschieben und fixieren lassen und dadurch die Position der zugehörigen Walze im wesentlichen festlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Verstellung der Schiebeteile (3) in der Weise erfolgt, daß eine Hub- oder Senkbewegung der zum Schiebeteil gehörigen Walze (2) zumindest in die Nähe ihrer gewünschten Position zusammen mit den unter ihr befindlichen sich berührenden Walzen (2′) durchgeführt wird und daß das Schiebeteil (3) durch die Hub- oder Senkbewegung der zugehörigen Walze mitgenommen wird, wobei in der Sollposition die Fixierung des in der Höhenlage einzustellenden Schiebeteiles (3) durch eine separate, am Walzenständer (4) abgestützte Fixiervorrichtung (6) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung die zu positionierende Walze (2) in eine Lage oberhalb einer gewünschten Arbeitsposition bringt und daß bei nicht bewegtem Schiebeteil (3) eine anschließende Absenkbewegung dieser Walze in die gewünschte Arbeitsposition durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen vom Gewicht der zu verschiebenden Teile herrührenden Kräfte in die die Hub- oder Senkbewegung bewirkende Vorrichtung (7) eingeleitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen vom Gewicht der zu verschiebenen Teile herrührenden Kräfte auch während des Positionierens zumindest teilweise in die Fixiervorrichtung (6) eingeleitet werden.

5. Kalander zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 mit zwischen einer obersten und einer untersten Walze angeordneten Zwischenwalzen, deren Lager an Schiebeteilen (3) abgestützt sind, die sich relativ zu einem Walzenständer (4) vertikal verschieben und fixieren lassen und dadurch die Position der zugehörigen Walze im wesentlichen festlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (7) zur Erzeugung der Hub- oder Senkbewegung des Walzenstapels, welcher aus der zu positionierenden Walze (2) sowie den darunterliegenden Walzen (2′) besteht, durch einen insbesondere hydraulisch betätigten Stellmotor gebildet wird, der gleichfalls zum Öffnen des Kalanders verwendbar ist.

6. Kalander nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (7) zur Erzeugung der Hub- oder Senkbewegung des Walzenstapels durch einstellbare Stützelemente einer Durchbiegungsausgleichswalze gebildet wird.

7. Kalander nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorrichtungen zur Erzeugung der Hub- oder Senkbewegung kombinierbar sind.

8. Kalander zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervorrichtungen (6) aus hydraulischen Stellmotoren bestehen, welche mit ihrem einen Ende am Walzengestell (4) und mit dem anderen am jeweils zugehörigen Schiebeteil (3) befestigt sind.

9. Kalander zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem die zwischen einer obersten und einer untersten Walze angeordneten Zwischenwalzen mit ihren Achsen an Hebeln (5) gelagert sind, die an Schwenklagern (9) vertikal schwenkbar angebracht sind, welche Schwenklager wiederum auf den Schiebeteilen (3) befestigt sind und wobei zwischen zwischen den Hebeln (5) und den Schiebeteilen (3) ansteuerbare Abstützvorrichtungen (8) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtungen (8) so ausgeführt sind, daß sie bei Durchführung des Verfahrens dazu dienen können, einen konstanten gewünschten Winkel zwischen Hebel (5) und Schiebeteil (3) einzuhalten und im Betrieb des Kalanders zur Aufbringung der Niprelievingkräfte geeignet sind.

10. Kalander nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtungen (8) als hydraulische Kraftelemente mit mindestens jeweils einem die Bewegung der Hebel (5) nach oben begrenzenden Endanschlag ausgebildet sind.

11. Kalander nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervorrichtungen (6) als hydraulische Kolben-/Zylindersysteme ausgeführt sind, welche mit einem Druckmedium füllbar, insbesondere an eine Druckölversorgung (10) anschließbar sind, welche die Zu- und Abfuhr von Drucköl sowie die Sperrung der Kolben-/Zylinderbewegung durch Unterbinden von Ölzu- und/oder Ölabflüssen bewirken kann.

12. Kalander nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Kolben-/Zylindersysteme so ausgeführt oder angesteuert sind, daß eine Hubbewegung des jeweiligen Schiebeteils (3) möglich ist, die Senkbewegung aber verhindert werden kann.

13. Kalander nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung der Fixiervorrichtung (6) durch eine Kraftschluß erzeugende Sperreinheit (11) bewirkt wird.

14. Kalander nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftschluß erzeugende Sperreinheit (11) selbsttätig auch bei Ausfall der angeschlossenen Energiesysteme in Funktion bleibt.

15. Kalander nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftschluß erzeugende Sperreinheit (11) mit einem einen Klemmsitz spannenden Federsystem versehen ist, das durch eine Druckkraft, die aus einem in der Nähe des Federsystems eingeleiteten Druckmedium stammt, entspannt werden kann, wodurch die Sperrung aufgehoben werden kann.

16. Kalander nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftschluß erzeugende Sperreinheit (11) mit einem Klemmsitz versehen ist, der abhängig von der Bewegungsrichtung die Fixiervorrichtung (6) selbsttätig sperrt und durch Stelleingriff wieder lösbar ist.

17. Kalander nach Anspruch 11 oder 12 und 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinheit (11) zusätzlich zum Kolben-/Zylinder-System wirksam sein kann.

18. Kalander nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinheit (11) baulich in das Kolben-/Zylinder-System integriert ist.