EP0392183A2 - Kalander, insbesondere für die Herstellung von Dichtungsplatten - Google Patents

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EP0392183A2
EP0392183A2 EP90103975A EP90103975A EP0392183A2 EP 0392183 A2 EP0392183 A2 EP 0392183A2 EP 90103975 A EP90103975 A EP 90103975A EP 90103975 A EP90103975 A EP 90103975A EP 0392183 A2 EP0392183 A2 EP 0392183A2
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EP
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calender
counter
roller
bending
stand
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Paul Troester MaschinenfabriK
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Paul Troester MaschinenfabriK
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
    • B30B3/04—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs co-operating with one another, e.g. with co-operating cones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B29/00—Counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load, e.g. backing rolls ; Roll bending devices, e.g. hydraulic actuators acting on roll shaft ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls

Definitions

  • the invention relates to a calender, in particular for the production of sealing plates, consisting of at least two rollers, at least one of which is adjustably mounted in the calender stand and is equipped with a counter-bending device.
  • Such a calender is known for example from DE-PS 17 29 821. However, the calender described here was not built.
  • Bombage is a constant value used to compensate for deflection for a given load value calculated or determined for such in practice.
  • Splitting force and bombage are permanently assigned to each other. This means that other loads, be they higher or lower, result in corresponding losses in the dimensional accuracy of the product.
  • the practice of manufacturing sealing plates requires different nip forces.
  • Sealing plate calenders usually have two rolls of different sizes, namely a large heated work roll on which the sealing plate is built up and vulcanized, and a smaller, usually cooled pressure roll, which has to apply the splitting force or rolling force when the sealing plate is built up. Counter bending is only conceivable on this smaller roller.
  • roller crowning and counter-bending are also known from the construction of rubber or plastic calenders.
  • the counter-bending device is then designed so that the counter-bending can act in both directions in order to always be able to adjust the corresponding compensation in the case of larger or smaller splitting forces.
  • the different directions of force of the counterbend bring with it so considerable problems in the construction of sealing plate calenders that even this combined type could not be used.
  • the invention avoids the disadvantages of the prior art. It is the object of the present invention to design a calender with a large, heavy roller firmly mounted in the calender stand in such a way that the counter roll, which is displaceably arranged in the calender stand and is preferably equipped with a hydraulically actuated counter-bending device, can be subjected to defined and easily measurable forces.
  • the invention consists in that a displaceably mounted carrier is provided in the calender stand, on which Both supports for the bearings of the roller equipped with the counter-bending device and the counter-bending devices are mounted and on which the adjusting devices for the roller adjustment act.
  • the adjustment devices for the roller adjustment move the support of the counter-roller equipped with counter-bending devices.
  • the counter-bending forces can thus act and be measured on the roller independently of the contact forces.
  • the contact forces can in turn be measured and adjusted independently of the counter bending forces.
  • sealing plates can thus be produced with high precision.
  • the design effort is easily manageable. Since the large, heavy heating roller of a sealing plate calender is fixedly mounted in the calender stand in this embodiment, the transmission of the driving forces to this large, heavy roller presents no problems.
  • the counter-bending device must be designed in such a way that both positive and negative deflection of the counter-roller is possible.
  • the counter-bending devices are double-acting hydraulic piston-cylinder units in which the piston surfaces which can be acted upon are preferably 1: 2 in each case.
  • roller axes and the carrier are arranged on an inclined plane.
  • the sealing plate calender shown in the drawing consists of a large, heavy heated roll 1 and a smaller and lighter, cold or cooled counter roll 2 in diameter, which are supported by bearings 3, 4.
  • the bearings 3 of the stimulating roller 1 are fixedly mounted in the calender stand 5, while the bearings 4 are supported by a support 12 which is displaceable in a recess 13 of the calender stand 5.
  • Each support 12 is attached to the carrier 8, which is also slidable in this recess 13.
  • This carrier 8 carries at its outer ends hydraulic cylinder piston units 7, the pistons of which are connected to the bearings 6.
  • the bearings 6 and the hydraulic cylinder-piston units 7 form the counter-bending device.
  • the piston rods of the hydraulic cylinder / piston units 9, which are used for the roll adjustment, act on the carrier 8. These hydraulic cylinder-piston units 9 are attached to the calender stand 5. The forces

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kalander, insbesondere für die Herstellung von Dichtungsplatten, bestehend aus min­destens zwei Walzen, von denen mindestens die eine im Kalanderständer verstellbar gelagert ist und mit einer Gegenbiegevorrichtung ausgestattet ist. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kalander mit fest im Kalanderständer gelagerter großer, schwerer Walze so zu gestalten, daß die im Kalanderständer ver­schiebbar angeordnete und mit vorzugsweise hydraulisch beaufschlagter Gegenbiegevorrichtung ausgestattete Gegenwalze mit definierten und leicht meßbaren Kräften beaufschlagt werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß im Kalanderständer (5) ein verschiebbar gelagerter Träger (8) vorgesehen ist; an dem sowohl Supporte für die Lager der mit der Gegenbiegevorrichtung (6, 7) ausgestatteten Walze als auch die Gegenbiegevorrichtungen montiert sind, und an dem die Verstellvorrichtungen für die Walzenver­stellung angreifen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kalander, insbesondere für die Herstellung von Dichtungsplatten, bestehend aus min­destens zwei Walzen, von denen mindestens die eine im Kalanderständer verstellbar gelagert ist und mit einer Gegenbiegevorrichtung ausgestattet ist.
  • Ein derartiger Kalander ist beispielsweise aus der DE-PS 17 29 821 bekannt geworden. Der hier beschriebene Kalander ist jedoch nicht gebaut worden.
  • Als Ausgleichsmaßnahmen gegen das unerwünschte Durchbie­gen einer Walze sind an sich drei Möglichkeiten bekannt:
    - das Bombieren der Walzen, d.h. die konvexe Ballenform,
    - das Schränken, d.h. Kreuzen der Walzenachsen,
    - das Gegenbiegen.
    Bei allen bisher gelieferten Dichtungsplattenkalandern war die Anpreßwalze bombiert geschliffen. Bei anderen Kalandern hingegen sind auch Gegenbiegevorrichtungen und Schränkungseinrichtungen zum Einsatz gekommen.
  • Die Bombage ist ein konstanter Wert, der zur Kompensa­tion der Durchbiegung für einen bestimmten Belastungs­ wert errechnet oder für einen solchen in der Praxis er­mittelt wird. Spaltkraft und Bombage sind einander fest zugeordnet. Daraus ergibt sich, daß sich bei anderen Belastungen, seien sie höher oder seien sie niedriger, entsprechende Einbußen in der Maßhaltigkeit des Produktes ergeben. Die Praxis der Dichtungsplattenfertigung erfordert aber aufgrund von variablen Plattendicken und sehr unter­schiedlichem Mischungsaufbau der verschiedenen Dichtungs­anwendungen entsprechend unterschiedliche Walzenspalt­kräfte.
  • Da die Walzenoberflächen einem beachtlichen Verschleiß unterliegen, der in der Walzenmitte stärker ist als an den Rändern, wird die Bombage mit zunehmender Gebrauchsdauer der Walzen durch die Abnutzung stetig kleiner. Mit stei­genden Toleranzforderungen an das Produkt wurde die Er­fordernis einer einstellbaren Korrektur-Einrichtung für die Durchbiegung immer deutlicher.
  • Das Schränken der Walzen ist aus verfahrenstechnischen Gründen für einen Dichtungsplatten-Kalander ungeeignet.
  • Somit verbleibt von den 2 variablen Methoden eines Ausgleichs der Durchbiegung nur die Möglichkeit des Gegenbiegens. Dichtungsplattenkalander haben zumeist zwei unterschiedlich große Walzen, nämlich eine große beheizte Arbeitswalze, auf der die Dichtungsplatte aufgebaut und dabei vulkanisiert wird, und eine kleinere, zumeist gekühlte Anpreßwalze, wel­che die Spaltkraft bzw. Walzkraft beim Aufbau der Dichtungs­platte aufzubringen hat. Ein Gegenbiegen ist nur an dieser kleineren Walze denkbar.
  • Seit längerer Zeit werden die Walzenanstellungen dieser Anpreßwalzen hydraulisch ausgeführt, da definierte Walz­ kräfte, die bei der Plattenfertigung erforderlich sind, mit mechanischen Lageranstell-Einrichtungen, z.B. mit Gewindespindeln, nicht aufgebracht werden können.
  • Die an sich im Kalanderbau bekannten Gegenbiegevorrichtun­gen für die Walzen müssen für ihre Funktion sehr große Kräfte aufbringen, wobei die Abstützung meist an den Kalanderständern erfolgt. Diese großen Kräfte würden bei der bekannten Bauweise von Gegenbiegeeinrichtungen die Walzkraft so stark beeinträchtigen, daß ihre praktische Anwendung im Bau von Dichtungsplatten-Kalandern ausge­schlossen schien. Denn wenn bei Dichtungsplatten-Kalandern bekannter Bauart auf die dünnere Kaltwalze zusätzlich zu der hydraulischen Anbreßvorrichtung eine hydraulisch betätigte Vorrichtung zum Ausgleich der Walzendurchbiegung wirkt, dann kommen zu den Anpreßkräften noch die Lagerkräfte, die sich aus den an den Enden der Anstellwalze angreifen­den Gegenbiegekräften ergeben. Durch diese Fehler würde erheblicher Ausschuß entstehen. Der Ablesewert der Druck­meßeinrichtungen entspricht hier dann nicht mehr der an­gewendeten Walzkraft. Das Errechnen der tatsächlich auf die im Aufbau auf der großen schweren Arbeitswalze befind­lichen Dichtungsplatte wirkenden Anpreßkräfte wäre außer­ordentlich kompliziert und mit erheblichen Unsicherheits­faktoren belastet.
  • Dieser Nachteil sollte gemäß der DE-PS 17 29 821 dadurch beseitigt werden, daß entgegen der bekannten und bis heute üblichen Praxis die dünnere und leichtere Kaltwalze, an der die Gegenbiegevorrichtungen angreifen, fest im Kalan­derständer gelagert werden sollte, während die schwerere beheizte Arbeitswalze verstellbar im Kalanderständer ge­ lagert werden sollte. Bei der Konstruktion erbringt die Verstellbarkeit der großen und sehr schweren Arbeitswal­ze in Bezug auf die Antriebskraftübertragung jedoch große Probleme, insbesondere Gleichlaufprobleme, mit sich. Weiter ist es bei der Verstellung der großen, schweren Arbeits­walze nachteilig, daß aufgrund der sehr hohen Masse dieser Walze die Messung der Anstellkräfte ebenfalls in unerwünsch­ter Weise mit Fehlern belastet wird. Die hier auftretenden konstruktiven Schwierigkeiten waren so groß, daß es zu einer Ausführung dieser Bauform eines Dichtungsplatten-­Kalanders nicht gekommen ist.
  • Bekannt ist aus dem Bau von Kautschuk- oder Kunststoff­kalandern auch die kombinierte Anwendung von Walzenbombierung und Gegenbiegung. Die Gegenbiegungsvorrichtung wird dann so ausgelegt, daß die Gegenbiegung in beiden Richtungen wir­ken kann, um bei größeren oder kleineren Spaltkräften immer den entsprechenden Ausgleich einstellen zu können. Die un­terschiedlichen Kraftrichtungen der Gegenbiegung bringen beim Bau von Dichtungsplatten-Kalandern jedoch auch wieder so erhebliche Probleme mit sich, daß auch diese kombinier­te Art nicht Anwendung finden konnte.
  • Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Tech­nik. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kalander mit fest im Kalanderständer gelagerter großer, schwerer Walze so zu gestalten, daß die im Kalanderständer verschiebbar angeordnete und mit vorzugsweise hydraulisch beaufschlagter Gegenbiegevorrichtung ausgestattete Gegen­walze mit definierten und leicht meßbaren Kräften beauf­schlagt werden kann.
  • Die Erfindung besteht darin, daß im Kalanderständer ein verschiebbar gelagerter Träger vorgesehen ist, an dem sowohl Supporte für die Lager der mit der Gegenbiegevor­richtung ausgestatteten Walze als auch die Gegenbiegevor­richtungen montiert sind und an dem die Verstellvorrich­tungen für die Walzenverstellung angreifen.
  • Die Verstellvorrichtungen für die Walzenverstellung ver­schieben erfindungsgemäß den Träger der mit Gegenbiege­vorrichtungen ausgestatteten Gegenwalze. Somit können die Gegenbiegekräfte auf die Walze unabhängig von den Anstell­kräften wirken und gemessen werden. Die Anstellkräfte wie­derum können unabhängig von den Gegenbiegekräften gemessen und eingestellt werden. Mit dieser Vorrichtung lassen sich somit hochgenau Dichtungsplatten herstellen. Der konstruk­tive Aufwand ist leicht beherrschbar. Da die große, schwere Heizwalze eines Dichtungsplattenkalanders bei dieser Aus­führungsform fest im Kalanderständer gelagert ist, berei­tet die Übertragung der Antriebskräfte auf diese große, schwere Walze keinerlei Probleme.
  • Führt man die Heizwalze bombiert aus, ist die Gegenbiege­vorrichtung so auszulegen, daß sowohl eine positive als auch eine negative Durchbiegung der Gegenwalze möglich ist. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Gegenbiegevorrichtun­gen doppelt wirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten sind, bei denen die beaufschlagbaren Kolbenflächen jeweils vorzugsweise 1:2 betragen.
  • Um den Walzenspalt bei Unfallgefahr sehr schnell weit öff­nen zu können, ist es bei dieser Ausführungsform mit unver­schiebbar gelagerter Heizwalze besonders vorteilhaft, wenn die Achse der mit der Gegenbiegevorrichtung beaufschlagten Walze und der Träger in Horizontalebenen angeordnet sind, die unterhalb derjenigen Horizontalebene liegen, die durch die Achse der Walze hindurchgeht, deren Lager fest im Ka­ landerständer gelagert sind. Auf diese Weise unterstützt die Schwerkraft das Öffnen des Walzenspaltes.
  • Für die Materialbeschickung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Walzenachsen und der Träger auf einer schrägen Ebene angeordnet sind.
  • Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht des Kalanders,
    • Fig. 2 eine Seitenansicht des Kalanders nach Entfernung der Gegenbiegevorrichtung,
    • Fig. 3 eine Ansicht von oben als Schnittbild durch den Kalander.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Dichtungsplatten-Kalander besteht aus einer großen, schweren beheizten Walze 1 und einer im Durchmesser kleineren und leichteren, kalten oder gekühlten Gegenwalze 2, die mittels Lagern 3, 4 gelagert sind. Dabei sind die Lager 3 der Reizwalze 1 fest im Ka­landerständer 5 gelagert, während die Lager 4 von einem Support 12 getragen sind, der in einer Ausnehmung 13 des Kalanderständers 5 verschiebbar ist. Jeder Support 12 ist an dem Träger 8 befestigt, welcher ebenfalls in dieser Ausnehmung 13 verschiebbar ist. Dieser Träger 8 trägt an seinen äußeren Enden Hydraulikzylinderkolben-Einheiten 7, deren Kolben mit den Lagern 6 verbunden sind. Die Lager 6 und die Hydraulik-Zylinderkolben-Einheiten 7 bilden die Gegenbiegevorrichtung. Am Träger 8 greifen die Kolben­stangen der Hydraulikzylinder-Kolben-Einheiten 9 an, die der Walzenanstellung dienen. Diese Hydraulikzylinder-Kolben-­Einheiten 9 sind am Kalanderständer 5 befestigt. Die Kräfte
    • Liste der Bezugszeichen:
    • 1 beheizte Arbeitswalze (großer Walzendurchmesser)
    • 2 gekühlte Anpreßwalze
    • 3 Lagerkörper für fest angeordnete Arbeitswalze 1
    • 4 Lagerkörper für anstellbare Anpreßwalze
    • 5 Kalanderständer
    • 6 Außenlager für Gegenbiegevorrichtung an der Anpreßwalze
    • 7 Hydraulik-Zylinder-Kolben-Einheit
    • 8 Biegeträger (Hilfsrahmen für verstellbare Anpreß­walze und Gegenbiegevorrichtung)
    • 9 hydraulischer Zylinder für die Walzenanstellung (Anpressung und Öffnung)
    • 10 Walzenzapfen der Anpreßwalze
    • 11 Welle der Arbeitswalze
    • 12 Support
    • 13 Ausnehmung

Claims (4)

1. Kalander,
insbesondere für die Herstellung von Dichtungsplatten, bestehend aus mindestens zwei Walzen, von denen min­destens die eine im Kalanderständer verstellbar ge­lagert und mit einer Gegenbiegevorrichtung ausge­stattet ist,
gekennzeichnet durch
einen im Kalanderständer (5) verschiebbar gelagerten Träger 8, an dem sowohl Supporte (12) für die Lager (4) der mit der Gegenbiegevorrichtung (6, 7) ausgestatteten Anpreßwalze (2) als auch die Gegenbiegevorrichtungen (6, 7) montiert sind und an dem die Verstellvorrichtungen (9) für die Walzenverstellung angreifen.
2. Kalander nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenbiegevorrichtungen (6, 7) doppelt wirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten (7) aufweisen, bei denen die beaufschlagbaren Kolbenflächen jeweils etwa 1:2 betragen.
3. Kalander nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse der Walzenzapfen (10) der mit der Gegenbiege­vorrichtung (6, 7)beaufschlagten Walze (2) und der Träger (8) in Horizontalebenen angeordnet sind, die unterhalb derjenigen Horizontalebene liegen, die durch die Achse der Welle (11) der Arbeitswalze (1) hindurchgeht, deren Lager (3) fest im Kalanderständer (5) gelagert ist.
4. Kalander nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzenachsen (10, 11) und der Träger (8) auf einer schrägen Ebene angeordnet sind.
EP19900103975 1989-04-14 1990-03-01 Kalander, insbesondere für die Herstellung von Dichtungsplatten Withdrawn EP0392183A3 (de)

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