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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austauschen einer Zwischenwalze einer Walzeneinrichtung in einem Satz von mehreren Walzen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die Erfindung betrifft auch eine Walzeneinrichtung zum Austauschen einer Zwischenwalze in einem Satz von mehreren Walzen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 3.
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Ein Satz von mehreren Walzen weist häufig bis zu 10–12 Walzen auf, welche übereinander angeordnet sind, um einen im wesentlichen vertikalen Walzenstapel zu bilden, dessen Höhe bis zu 10 Meter betragen kann. Dieser Satz von Walzen weist eine obere Walze und eine untere Walze und eine variierende Anzahl von Zwischenwalzen auf, von denen eine oder mehrere üblicherweise polymerbeschichtet sind. Die Walzen sind mit Kontakt im Walzenspalt übereinander angeordnet, wobei die Faserbahn durch die Walzenspalte hindurch verläuft. In derzeit verwendeten Kalandern mit mehreren Walzen sind die Lagerbuchsen einer Zwischenwalze an Hebeln befestigt, welche mittels Hydraulikzylindern oder ähnlichen Betätigungseinrichtungen, die an denselben angebracht sind, den gewünschten Torsionskräften ausgesetzt werden können. Die zur Kompensierung der Masse der Zwischenwalzen verwendeten Hebel sind in dem Rahmen des Satzes der Walzen (Kalander) angelenkt.
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Um das Ersetzen von Zwischenwalzen eines Satzes von Walzen erfolgreich zu gestalten, muss man den Kontakt zwischen den Oberflächen von heißen Thermowalzen und polymerbeschichteten Zwischenwalzen während des Anhebens vermeiden, weil die polymerbeschichteten Zwischenwalzen ansonsten einer Beschädigung an ihrer Oberfläche ausgesetzt wären. Zwischenwalzen können aufgrund der darüber angeordneten Walzen nicht direkt von ihren Positionen angehoben werden. Die darüber angeordneten Walzen machen es außerdem unmöglich, eine Zwischenwalze ohne die Verwendung einer Hilfsausrüstung in ihre Position zu bringen.
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Es wurden neue Verfahren zum Ersetzen von Zwischenwalzen in einem Satz von Walzen entwickelt, wobei die hiervon am häufigsten angewandte wahrscheinlich die Verwendung von separaten Hebebuchsen ist. Solche Buchsen sind unter anderem in der
DE 200 01 001 U1 , der
DE 199 04 180 C1 und der
DE 198 56 517 A1 beschrieben. Die in den oben angeführten Patentanmeldungen beschriebene Hebebuchse bringt jedoch das Problem mit sich, dass die Achsen der Zwischenwalzen so dimensioniert sein müssen, um der zusätzlichen Belastung zu widerstehen, die von den Hebebuchsen auf die Achsen ausgeübt werden, wodurch es erforderlich ist, die Achsen aus teurem Material herzustellen. Zusätzlich weisen Hebebuchsen oft eine komplizierte Konstruktion auf und sind somit teuer. Separate Hebebuchsen führen zu dem zusätzlichen Problem, dass die Zwischenwalze nicht mehr gehalten wird, nachdem die Befestigungsschrauben zwischen der Lagerbüchse der Achse und dem Hebel herausgeschraubt wurden, so dass sie den Mantel einer darunter angeordneten Walze berühren können, wobei polymerbeschichtete Walzen der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt sind, falls eine der Walzen eine beheizte Thermowalze ist.
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Aus der
DE 196 33 670 A1 ist eine Walzeneinrichutng mit einem Walzenstapel aus mehreren Walzen bekannt, von denen mindestens eine als Zapfenwalze ausgebildet ist, deren Zapfen in einer Zapfenaufnahme in einem Maschinengestell angeordnet ist.
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Die
DE 196 33 668 C1 beschreibt ein Walzenwechselwerkzeug mit einer Hubvorrichtungshalterung und einer Walzenaufnahme (
3). Mit einem derartigen Walzenwechselwerkzeug kann ein Walzenwechsel derart durchgeführt werden, dass die Walzenaufnahme in eine Führungsbahn übergeht, die in einer vorbestimmten Entfernung von der Walzenaufnahme abstützbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austauschen einer Zwischenwalze einer Walzeneinrichtung zu schaffen, die einfacher durchgeführt bzw. einfacher aufgebaut sind als die bekannten Lösungen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale des Verfahrens gelöst.
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Eine die Aufgabe lösende Vorrichtung ist in Anspruch 3 angegeben.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung weist ein Satz von mehreren Walzen eine obere Walze und eine untere Walze auf, mit wenigstens zwei zwischen denselben angeordneten Zwischenwalzen. Wenn eine der Zwischenwalzen von dem Satz von Walzen entfernt wird, wird die erste Zwischenwalze mit einer Anhebeeinrichtung an Achsen angehoben, die an ihren beiden Enden vorgesehen sind. Die Rate des Anhebens der ersten Zwischenwalze bzw. der Betrag, um den dieselbe angehoben wird, wird so eingestellt, dass die erste Zwischenwalze von dem Satz von Walzen auf der Stützfläche der Walzeneinrichtung wegrollt, die an den Hebeln angebracht ist. Das Anheben der ersten Zwischenwalze wird so lange fortgesetzt, bis die Anhebeeinrichtung ungefähr vertikal ist, und dann wird die erste Zwischenwalze durch eine zweite Zwischenwalze ersetzt. Die zweite Zwischenwalze wird, gehalten von der Anhebeeinrichtung, bis zu ihrer Befestigungslage abgesenkt, während sie an ihren Achsen auf der Stützfläche der Walzeneinrichtung konstant gehalten wird.
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In diesem Zusammenhang sollte herausgestellt werden, dass das Konzept der ersten Zwischenwalze und der zweiten Zwischenwalze sich nicht auf die Reihenfolge der Walzen in dem Satz von Walzen bezieht. Die erste Zwischenwalze bezieht jede Zwischenwalze in dem Satz von Walzen ein, welche von dem Satz von Walzen zum Service einer Zwischenlagerung, einem Transfer oder jedem anderen Grund entfernt werden muss. Die zweite Zwischenwalze wiederum bezieht sich in diesem Fall auf eine Walze, die neu, repariert oder ähnliches ist und welche dafür vorgesehen ist, eine Zwischenwalze zu ersetzen, welche aus dem Satz von Walzen entfernt worden ist.
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Die Walzeneinrichtung, die das Ersetzen der Walze gemäß der Erfindung ermöglicht, ist an einem Hebel befestigt, welcher an jedem Ende der Zwischenwalze vorgesehen ist, und die Stützfläche der Walzeneinrichtung ist um einen Winkel gegenüber der Ebene nach oben geneigt, welcher durch den Befestigungspunkt der Achse auf der Stützfläche festgelegt wird.
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Die Grundidee der Erfindung besteht darin, zur Kompensation der Masse der Zwischenwalze verwendete Hebel mit separaten Walzeneinrichtungen auszustatten. Diese Walzeneinrichtungen, welche die Bewegung einer von dem Satz von Walzen entfernten oder in denselben eingeführten Zwischenwalze steuern, bringen den Vorteil mit sich, dass die Zwischenwalze während jeder Phase des Austauschvorgangs davor geschützt wird, oberhalb oder unterhalb angeordnete Walzen zu berühren. Die Stützfläche der Walzeneinrichtung ist mit einem geeigneten Winkel gegenüber der Ebene, die durch den Befestigungspunkt der Achse der Zwischenwalze auf der Stützfläche festgelegt wird, nach oben geneigt, so dass, nachdem die Befestigungsschrauben gelockert worden sind, die Zwischenwalze von der Stützfläche der Walzeneinrichtung gehalten wird, was den erheblichen Vorteil mit sich bringt, dass die Zwischenwalze während jeder Phase des Anhebevorgangs davor geschützt wird, auf den Mantel einer darunterliegenden Walze abzusinken.
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Die Zwischenwalze wird angehoben und auf eine Hebeeinrichtung gesenkt, welche an den an den Walzenenden vorgesehenen Achsen angeordnet ist, was gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Anhebebuchsen den Vorteil mit sich bringt, dass die Dimensionierung der Anhebeeinrichtung nicht mehr den Durchmesser der Zwischenwalzenachse festlegt, welche dafür verwendet wird, hohe Torsionsmomente in dem Achsenlager zu erzeugen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren dargestellt.
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1 zeigt eine Zwischenwalze, unter welcher eine Hebeeinrichtung angeordnet ist, senkrecht zu dem Satz von Walzen betrachtet.
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2 zeigt eine auf den vorderen Teil der Stützfläche der Walzeneinrichtung angehobenen Zwischenwalze, senkrecht zu dem Ende des Satzes von Walzen betrachtet.
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1 zeigt die zwei obersten Zwischenwalzen 4 eines Stapels von Walzen in einem Satz von Walzen 3 einschließlich ihrer Achsen 4c; 4c'; 4c''. Die Achse 4c von jeder Zwischenwalze 4 ist an einer Lagerbuchse 4b angebracht, welche eine Bahnführung 4d aufweist. Eine Walzeneinrichtung 1 wurde an Hebeln 2 der Zwischenwalze 4 mittels als Befestigungseinrichtungen 6 verwendeter Schrauben fest oder entfernbar angebracht. Die Hebel sind gelenkig an dem Rahmen des Satzes von Walzen 3 (in den Figuren nicht dargestellt) an einem Punkt 2a angebracht. Der Teil, der an den Achsen an den Enden der Walzeneinrichtung 1 gelagert ist, d. h. der Spalt, weist ein seitliches Profil auf, welches als ein horizontales J ausgebildet ist, dessen Achse an dem nach oben gekrümmten Teil 1a des J angeordnet ist. Eine obere Fläche 1b' einer horizontalen Klaue 1b des J-förmigen Profils des Spalts bildet nun die Stützfläche 1b' der Walzeneinrichtung 1, auf welcher die Achsen an den Enden der Zwischenwalze bewegt werden, wenn die Zwischenwalze während des Austauschs der Walzen angehoben oder abgesenkt wird. Die Stützfläche 1b' ist mit einem geeigneten Winkel α weg von den Rahmen des Satzes von Walzen 3 gerichtet. In diesem Zusammenhang bedeutet der Winkel α den Winkel zwischen der horizontalen Linie P, welche durch den untersten Punkt der Achse 4; 4c und einen festgelegten Punkt auf der Stützfläche 1b' gezogen wurde. Weil die Stützfläche 1b' nicht eben ist, ist α an jedem Punkt auf der Stützfläche 1b' unterschiedlich. Der in der Figur gezeichnete Winkel α ist der Winkel zwischen der Linie P und der Stützfläche 1b' ungefähr an dem Befestigungspunkt B der Achse, d. h. an dem untersten Punkt der Stützfläche 1b'. Der Winkel α ist derart, dass der Abstand zwischen einem festgelegten Punkt auf der Stützfläche 1b' und dem untersten Punkt auf dem obersten Walzenmantel 4a; 4a'' konstant größer ist als der Abstand zwischen dem obersten Punkt A der Achse 4c; 4c' der untersten Walze und dem obersten Punkt auf der oberen Fläche seines Mantels 4; 4'.
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Unterhalb der Achse 4; 4c der unteren Zwischenwalze 4; 4' ist eine Hebeeinrichtung 5 zum Anheben der Zwischenwalze 4 angeordnet. Die Hebeeinrichtung 5 verläuft durch die Bahnführung 4d der Lagerbuchse 4c; 4c' dieser Zwischenwalze 4 und ihr oberer Bereich ist an einer Hebevorrichtung (in der Figur nicht dargestellt) angebracht. Zu Beginn des Anhebevorgangs, in 1 dargestellt, verläuft die Hebeeinrichtung 5 schief vor der Achse 4c'' der oberen Zwischenwalze 4.
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Die in 2 dargestellten Zwischenwalzen 4 weisen dieselbe Konstruktion wie diejenigen aus 1 auf. In der in der Figur dargestellten Situation ist der Anhebeprozess der Zwischenwalze 4 zu dem Punkt fortgeschritten, an dem die Zwischenwalze 4 in dem vorderen Bereich der Stützfläche 1b' angeordnet ist, wobei sich die Hebeeinrichtung 5 in der vertikalen Position befindet.
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Der Austausch der Zwischenwalze 4 wird nachfolgend auf der Basis der 1 und 2 beschrieben. Wenn es wünschenswert ist, eine Zwischenwalze 4 auszutauschen, wird die Hebeeinrichtung 5 unterhalb der Achsen 4; 4c an den Enden der Zwischenwalze 4 angeordnet, wie in 1 dargestellt. Die Befestigungsschrauben 7 zwischen der Lagerbuchse 4b und dem Hebel werden herausgeschraubt, so dass die Zwischenwalze 4 von der Hebeeinrichtung 5 und der Stützfläche 1b' der Walzeneinrichtung 1 gehalten wird. Die Stützfläche 1b' ist um einen Winkel α nach oben geneigt, so dass sich die Zwischenwalze 4 nicht zufällig nach unten bewegt. Wenn die Zwischenwalze 4 mittels der Anhebevorrichtung von der Hebeeinrichtung 5 schrittweise nach oben angehoben wird, wird der von der Zwischenwalze 4 auf die Stützfläche 1b' der Achsen ausgeübte Druck schrittweise verringert und schließlich beginnt die Zwischenwalze 4 sich auf den Stützflächen 1b; 1b', gestützt von ihren Achsen 4; 4c, zu bewegen. Die Zwischenwalze 4 bewegt sich aufgrund der geneigten Position der unterhalb der Achsen 4; 4c an den Walzenenden angeordneten Hebeeinrichtungen 5 von dem Kalanderrahmen weg. Die Bewegung der Zwischenwalze 4 weg von dem Satz von Walzen 3 wird durch den Winkel α der Stützfläche 1b' gesteuert. Weil der Winkel α derart ist, dass der Abstand zwischen der Stützfläche 1b; 1b' der Walzeneinrichtung 1 der unteren Zwischenwalze 4 und dem ersten Punkt des Mantels 4a'' der oberen Zwischenwalze 4; 4'' konstant größer ist als der Abstand zwischen dem untersten Punkt A der Achse 4c' der untersten Zwischenwalze 4 und dem obersten Punkt der oberen Fläche ihres Mantels 4a', berührt der Mantel 4a' der untersten Zwischenwalze 4 in keiner Phase den Mantel 4a'' der oberen Zwischenwalze 4. Die Achsen der Zwischenwalzen 4 bleiben in Kontakt mit der Stützfläche 1b', bis sich die Hebeeinrichtung 5 in ihrer vertikalen Position befindet und daraufhin kann die Zwischenwalze 4 durch eine andere Zwischenwalze 4 ersetzt werden. Wenn dann die zweite Zwischenwalze 4 wieder zwischen die Walzen des Satzes von Walzen 3 abgesenkt wird, wird sie zunächst in die in 2 dargestellte Position gebracht, wo sich die Hebeeinrichtungen 5 in ihrer vertikalen Position befinden. Es wird der Zwischenwalze 4 erlaubt, auf die Stützfläche 1b' an den gekrümmten Abschnitt 1; 1a des Spalts abzusinken, wo sie mittels der Befestigungseinrichtungen 7 an den Hebel befestigt wird. Die Hebeeinrichtungen 5 sind gegenüber dem Satz von Walzen 3 während des Absenkens schief angeordnet, um die Zwischenwalze 4 gesteuert abzusenken.
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So ist die Walzeneinrichtung an dem als eine Walzenbefestigungseinrichtung verwendeten Hebel entweder fest oder entfernbar befestigt. Falls die Walzeneinrichtung entfernbar an den Hebeln befestigt ist, ist der Hebel direkt an der Lagerbuchse der Zwischenwalze befestigt. Wenn man die Schnelligkeit des Austauschens der Zwischenwalze betrachtet, wird die Walzeneinrichtung vorzugsweise fest an dem Hebel angebracht, und zwar normalerweise unter Verwendung der in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Befestigungstechniken, wo die Lagerbuchse der Zwischenwalze an der Walzeneinrichtung angebracht ist.