FI79875C - Kalander. - Google Patents

Description

1 79875 /

Kalanteri

Keksinnön kohteena on kalanteri, jossa on useita, ainakin yhdessä puristussuunnassa liikkuvia teloja, joista 5 vähintään yksi tela on tehty putkitelaksi, jossa on kiinteä kannatin ja tämän ympäri pyörivä ja koko pituudeltaan sä-teittäissuunnassa liikkuva telan vaippa, joka on tuettu kannattimeen nähden paine-alueella syötettyjen ja telan vaippaan tukivoiman kohdistavilla paine-elementeillä, jol-10 loin kalanteriin kuuluu ainakin yksi asemanilmaisin ainakin yhden telan paikan määrittämiseksi ja säädettävän asetus-arvon omaava säätölaite telan paikan säätämiseksi.

Sellaisissa, esimerkiksi US 4 357 743 ja GB 2 091 150 julkaisuista tunnetuissa kalantereissa on alin ja mahdolli-15 sesti myös ylin valssi muodostettu putkivalssiksi, jossa on esim. US 3 885 283 julkaisun mukaisesti pystysuunnassa, siis puristustasossa kannattimeen verrattuna liikkuva vals-sinpäällys. Koko valssilaite uisi siten puristussuunnassa, s.o. valssien välien paikoitus olisi määrittämätön, vaikka-20 kin kaikki voimat ovat tasapainossa. Jotta voitaisiin määrätä valssien toivottu ja tarpeellinen paikoitus ja siten valssien väli, on tehty siksi paikoitusilmaisimet, jotka määräävät vallinpäällyksen päiden paikoituksen suhteessa kannattimeen tai kehykseen, ja jotka ohjaavat säätölaitetta, 25 joka säätää paineaineen painetta tukielimiä varten siten, että valssinpäällys ja siten myös valssien väli saavat tarkoitetun aseman. Järjestämällä yksi paikoitusilmaisin vals-sinpäällyksen kummallekin puolelle voidaan lisäksi säilyttää valssien ennaltamäärätty asema samanaikaisesti diffe-30 renssisäädöllä. Tällaisia kalantereita käytetään esim. metalli-, paperi-, muovikalvo- tai tekstiilivalmistuksessa. Siinä kulkee silitettävä, valssattava tai työstettävä tava-rarata yksittäisistä valsseista muodostettujen valssivälien läpi. Sellaisten kalanterien tai valssinvälien avaaminen 35 tapahtuu siten, kuten esim. US 3 884 191 julkaisussa on kuvattu, että paineaineen paineensäätölaite tukielimiä varten ___ - r 2 79875 palautetaan, niin että yksittäiset valssit painuvat rajoit-timeen asti, jolloin yksittäiset rajoittimet on valittu siten, että kaikkien valssien väliin syntyy rako. Tavararadan sisäänviennin tai valssien vaihtamisen jälkeen kytketään 5 säätölaite jälleen ja koko valssauslaitteisto saatetaan taas määrättyyn asemaansa, jolloin valssinvälit sulkeutuvat. Näissä tunnetuissa kalantereissa ja valssauslaitteistoissa on yksinomaan sunniteltu, että säätölaite säätää valssipai-koituksen ennaltamäärättyyn arvoon, jolloin koko valssaus-10 laitteisto ja sen koko paino tulee aina tehokkaaksi. Käytännössä vaaditaan kuitenkin kalanterin käytön suurempaa joustavuutta, s.o. pitää voida työstää samalla kalanterilla erilaisia materiaaleja ilman kalliita uudelleenrakentamista, tai saavuttaa erilaatuisia työstämisiä. Sen lisäksi olisi 15 tarpeellista käyttää valinnaksesi joko kalanterin kaikkia valsseja tai vain osaa niistä, s.o. toimivien valssien lukumäärä pitäisi olla valittavissa työstettävän materiaalin mukaisesti. Sitä paitsi olisi toivottavaa valssien läpimitta-muutosten tasaus, esim. käytössä kulumisen johdosta. Tunne-20 tut kalanterit tai edellä mainitut valssauslaitteistot, joissa on taipumasäätövalssien käytön edut, eivät kuitenkaan voi tyydyttää näitä tarpeita ilman suuria lisäkustannuksia.

Keksinnön tehtävänä on poistaa mainitut tekniikan tason haitat ja parantaa ja edelleenkehittää kalanteria tai 25 mainituntyyppisiä valssauslaitteistoja siten, että käytön joustavuus paranee ilman huomattavia lisäkustannuksia. Erikoisesti pitää voida muuttaa tällaista parannettua kalanteria ja varsinkin toimivien valssien lukumäärää nopeasti, yksinkertaisesti ja helposti erilaisia työstettäviä mate-30 riaaleja varten.

Keksinnön mukaisesti ratkaistaan tämä tehtävä siten, että säätölaite on järjestetty säätämään telojen paikka useisiin keskenään erilaisiin asetusarvoihin, joissa kulloinkin ennalta määrätty määrä teloja on vastaavissa rajoit-35 timissa.

3 79875 Tällä säädöllä eri asteisiin voidaan saavuttaa se, että aina säädetyn paikoitusarvon mukaan alimmaisten valssien määrätty valittavissa oleva lukumäärä käyttää pystysuunnassa liikkuvasti ja siten painollaan puristus-5 paineita valssinväleissä, kun taas loput ylävalssit ovat rajoittimiensa päällä eivätkä osallistu puristusprosessiin.

Voi olla tarkoituksenmukaista valita asteiden lukumäärä tai paikoitusarvot samaksi kuin valssin välien lukumäärä, niin että joka säädöllä on vastaava valssien luku-10 määrä toiminnassa. Kuitenkin voi myös olla mahdollisten paikoitusarvojen suurempi lukumäärä edullinen, jotta saavutetaan parempi hienosäätö ja valssiläpimittamuutosten tasoitus, aina digitaaliarvoilla säädettäviin numeerisiin säätöihin erittäin tarkkoine asteineen tai yhtäjaksoisine 15 käynteineen, tai analogiasäätöineen.

Keksintöä selitetään lähemmin kuvioiden perusteella esitettyjen suoritusesimerkkien mukaisesti.

Kuvio 1 esittää kaavakuvana kalanteria, jossa on taipumasäätövalssit ja säätölaite, 20 kuvio 2 esittää poikkileikkauksena taipumasäätö- valssia, kuvio 3 esittää valssin pään halkileikkausta, jossa on paikoitusilmaisin, kuvio 4 esittää kalanteria sivukuviona.

25 Kuviossa 1 esitetyssä valssilaitteessa on kaksi valssia 1, jotka on valmistettu US 3 885 283 julkaisun mukaisesti. Valsseissa 1 on kiinteät kannattimet 2, joiden ympäri putkenmuotoiset valssinpäällykset 3 pyörivät. Kannattimissa on sylinterimäiset reiät männänmuotoisia, 30 valssinpäällyksiä (3) kannattimia (2) vastaan tukevia paine-elimiä 4 varten, joista aina kaksi muodostaa ryhmän, joka on liitetty hydrauliseen paineletkuun 5. On selvää, että todellisuudessa jokainen ryhmä voi sisältää eri lukumäärän paine-elimiä.

35 Paine-elinten toiminnassa viitataan nimenomaan tunnettuun US 3 802 044 julkaisuun.

4 79875

Kannattimien 2 päät on tuettu kaavamaisesti esitetyn kehyksen sivuosiin 6. Valssien 1 välissä ovat väli-valssit 7, jotka ovat sopivilla ohjauksilla kehyksessä liikkuvia, kuten on esitetty nuolilla 8.

5 Samoin kuin nuolilla 8' on esitetty, ovat valssin- päällykset 3 puristustasossa liikkuvia, jossa päällysten ja välivalssien 7 akselit sijaitsevat.

Kuten kuvioista 2 ja 3 ilmenee, aiheutuu tämä liikkuvaisuus siitä, että valssinpäällyksissä 3 on molem-10 piin päihin laakeroitu kiertyvästi sylinterit 10, jotka on varustettu sisäisillä suoraviivaisen liikkeen ohjaimilla 11, kannattimet 2 on varustettu sylinterien 10 kohdalta yhdensuuntaisilla pinnoilla 2, jotka toimivat yhdessä suoraviivaisen liikkeen ohjaisimen 11 kanssa.

15 Kuten edelleen kuviosta 1 ilmenee, käytetään paineletkuja 5, jotka johtavat paine-elinten 4 ryhmään, pumppulaitteella 13 hydraulisella paineella. Paineletkujen 5 haaroihin, jotka haarautuvat yhteisestä jakoletkusta 5', on kytketty puristusvoimansäätäjät 14, jotka saavat 20 asetusarvosignaalit ohjauslaitteen 16 ohjausjohdoista 15, joka ohjauslaite säätää painevoiman kulloinkin ylhäällä ja alhaalla sijaitsevien paine-elimien 4 ryhmien välillä.

Sen ohella vaikuttaa painevoimansäätäjällä 14 säädetty hydraulinen paine suoraan alemman valssin 1 paine-25 elimiin 4, kun taas vastaaviin ylempiin paine-elimiin 4 johtavalla letkulla 5 on järjestetty differenssipaineensää-täjä 17, tai päinvastoin.

Kulloinkin yhteen yhteiseen letkuun 5 liitettyjen paine-elimien 4 ylös ja alas järjestettyjen yhdessä vai-30 kuttavien ryhmien parien differenssipaineen säätäjät 17 ovat paikoitusilmaisimen signaaleilla toimivien paikoitus-säätäjien 18 vaikutuksen alaisena, jotka johdetaan niihin signaalijohdoilla 20 ja jolloin näihin signaaleihin vaikuttavat sekä valssinpäällyksen asema että myös ohjaus-35 laitteen 70 asetusarvosignaalit.

5 79875

Paikoitussäätäjän 18 signaalikulku on selvitetty kaavamaisesti kaaviolla A. Alemman valssinpäällyksen 3 nostamisella paikoitusilmaisimen kotelon 18' suhteen, joka on kiinnitetty sivuosaan 6, vähenee kaaviota A vas-5 taavasti asetusarvosignaalin suuruus, josta taas on seu rauksena differenssipainesäätäjän 17 aikaansaama paine-ero alempien paine-elimien 4 ja ylempien paine-elimien 4 välillä. Valssinpäällyksen 3 liikkeet säädetään osalla 21 kotelon 18' suhteen. Osa 21 on kuvauksen mukaan lii-10 tetty kuvion 3 sylinteriin 10 ja siten se liikkuu yhdessä päällysteen 3 kanssa.

Paikoitussäätäjillä 18 ja differenssipainesäätä-jillä 17 muuttuu paine-ero alimmaisten ja ylimmäisten tukielinten 4 välillä siis niin kauan kunnes valssinpäällys-15 teen 3 asema on tullut määrättyyn arvoon, s.o. kunnes valssit ja valssinvälit ovat tulleet määrättyyn asemaan.

Sitä paitsi on kuvatussa säätölaitteessa se etu, että oikeanpuoleinen paikoitussäätäjä 18 vaikuttaa vahvistettuna ja oikealta vasemmalle vähentävästi paine-20 elimien 4 oikeanpuoleisiin ryhmiin, kun taas vasemmanpuoleinen paikoitussäätäjä vastaavasti vahvistettuna vaikuttaa vasemmanpuoleisiin paine-elinryhmiin. Siten tulee myös tavallisen paikoituksen lisäksi valssinpäällyksen suunta säädetyksi niin, että tämä jää aina annettuun ase-25 maan. Lisäksi tulee vielä taipumansäätövalssin käytöstä automaattisesti se etu, että käytännöllisesti katsoen jokainen valssinpäällyksen ja välivalssien taipuminen jää pois.

Säätölaitteessa on edelleen ohjauslaite 70, jolla 30 paikoitussäätäjiin 18 voidaan johtaa valittavissa oleva asetusarvo. Paikoitussäätäjät 18 toimittavat sitten dif-ferenssipainesäätäjiin 17 signaalit, jotka vastaavat paikoitussäätäj ien 18 ilmaisimien säätämän valssinpäällyksen paikoituksen eroa, riippuen ohjauslaitteen 70 antamasta 35 asetusarvosta. Tällä tavoin asettuu valssinpäällys asemaan, joka vastaa kulloisiakin asetusarvoja.

6 79875

Ohjauslaite voi olla kuitenkin myös siten muodostettu, että paikoitussäätäjät 18, jotka on esitetty annetussa esimerkissä rakenneyksikkönä paikoitusilmaisimien kanssa, on järjestetty siitä erilleen sopivaan toiseen paik-5 kaan, esim. rakenneyksiköksi säätäjien 17 kanssa.

Voi olla tarkoituksenmukaista muodostaa ohjauslaite 70 siten, että se pystyy antamaan useita jaksottaisia eri asetusarvoja, esim. yhdessä valssinvälin lukua vastaavassa lukumäärässä. Asetusarvot pitäisi valita siinä 10 yksittäisille valsseille varattujen rajoittimien yhteydessä, kuten esim. kuvion 4 perusteella selitetään.

Kuviossa 4 kaavamaisesti esitetyssä kalanterissa on jalustin 31, jossa on kaksi pystysuoraa sivuosaa 31'. Kumpikin sivuosa on varustettu ohjaimella 32, johon vals-15 sien 37, 38, 39, 40 laakeripukit 33, 34, 35, 36 on kiinnitetty. Laakeripukit on siirrettävissä pitkin ohjainta 32 ja ne on varustettu ohjaimilla 41, joihin yksittäisten valssien laakeritangot 42 on johdettu. Laakeritangoissa 42 ovat laakeriholkit 43, joihin yksittäisten valssien 20 tapit 44 on kiertyvästi laakeroitu. Laakeritankojen 42 liike alaspäin on rajoitettu rajoittimilla, jotka esitetyssä esimerkissä on muodostettu vasteruuveiksi 45. Rajoittimet 45 on säädetty siten, että avatussa kalanterissa, kun kaikki valssit ovat rajoittimien päällä, kaikkien valssien 25 väliin muodostuu rako.

Alin valssi on muodostettu taipumasäätövalssiksi ja siinä on kiinteä kannatin 47, joka on tuettu tukiosaan 48, joka on kiinnitetty jalustaan 31. Kannattimen 47 ympärillä on kiertyvä valssinpäällys 25, joka on laakeroitu 30 hydrostaattisiin tukiosiin 24, joissa on sylinterireikiin 23 johdetut mäntämäiset osat, jolloin sylintereihin on johdettavissa letkuilla 26 hydraulinen paineaine.

Paineainesyötön sulkeminen vaikuttaa siten, että tukiosat 24 vaipuvat syvimpään asentoonsa, ja että kaikki 35 galssit laskeutuvat järjestettyihin rajoittimiin 45, niin

II

7 79875 että kaikkien edellä kuvattujen valssien väliin muodostuu avoin rako. Kun nyt niihin kuuluvalla säätökytkennällä kytketään paineainesyöttö jälleen, painuvat tukiosat 24 ylöspäin ja nostavat valssinpäällyksen 25 niin kauas, että 5 tämä nostaa lähinnä alimman valssin 40 rajoittimelta, niin että alin valssinväli sulkeutuu, kun taas ylemmät valssit ovat vielä rajoittimillaan ja ylemmät raot jäävät auki.

Vasta paineen lisäyksellä kohoaa samoin kolmanneksi alin valssi 39 ja rako valssien 39 ja 40 välillä sulkeutuu, niin 10 että materiaalityöstöön on nyt käytettävissä kaksi valssin-väliä. Lisäämällä painetta säätölaitteella kohoaa seuraava valssi 38 ja lopuksi ylin valssi 37, niin että nyt kaikki valssinvälit ovat toiminnassa.

Säätölaitteella saadaan siis mainitulla tavalla 15 alimman valssin tai sen päällyksen 46 paikoituksen yksinkertaisella säädöllä haluttu valssien lukumäärä kytketyksi ja toimivaksi, sillä aikaa, kun muut ylemmät valssit ovat rajoittimillaan eivätkä ole toiminnassa. Kuviossa 4 on osoitettu tapaus, jossa neljä alimmaista valssia tai kolme 20 alimmaista valssinväliä toimivat tavararadalla P. On siis mahdollista ja sitä paitsi riittää, että valitaan paikoi-tussäädölle asetusarvot siten tai sellaiselle etäisyydelle toisistaan, että jokaisen asetusarvon kohotessa yhden asteen yksi valssi kohoaa ja alkaa toimimaan, ja seuraava 25 valssinväli kytketään kiinni. Asetusarvojen lukumäärä vals-sinvaipanasemaa varten voidaan siis rajoittaa käytettävien valssinvälien lukumäärään. Olosuhteista riippuen voi kuitenkin myös olla edullista järjestää hienosäätöisempi tai jatkuva säätö säädettävissä olevien asetusarvojen suurem-30 maila lukumäärällä, esim. kun paikoitusmuutosten tasaus on valssinläpimittamuutosten takia välttämätön. Hienoasteinen säätö saadaan esim. myös digitaaliarvoilla ohjattavan numeerisen säädön käytöllä, esim. mikroprosessorilla. Myös poikkeavat säätömenetelmät ovat keksinnön ajatuksen puit-35 teissä mahdollisia, kuten asetusarvojen mekaaninen, optinen, hydraulinen tai pneumaattinen säätö paikoitusilmaisimen ____ - τ 8 79875 kynnysarvon sähköisen säädön asemesta, tai myös muunlaiset säätökytkennät.

Myös muissa suhteissa ei keksintöä ole rajoitettu yksintyiskohtisesti kuvattuihin suoritusesimerkkeihin, ja 5 muutokset keksinnön ajatuksen puitteissa ovat mahdollisia. Niinpä ei valssien esimerkiksi tarvitse olla, kuten edullisessa suoritusesimerkissä on osoitettu, järjestetty pystysuoraan päällekkäin, vaan ne voivat olla myös vinosti tai vaakasuorassa, jotta valssien ominaispainon vaikutus 10 on poissa tai pienempi. Paikoitusilmaisimia voidaan asentaa alimman valssin sijasta myös halutulle muulle tai myös useampiin valsseihin. Samoin voidaan putkivalssit muodostaa toisenlaisiksi ja varustaa toisenlaisilla tukielimillä kuin esitetyillä taipumasäätövalsseilla hydrostaattisine 15 tukimäntineen, esim. hydrodynaamisilla tukielimillä tai tukielimillä painekammioiden muodossa.

Edelleen huomautetaan, että paikoitusilmaisimet voivat olla halutuntyyppisiä, esim. mekaanisia, optisia, sähköisiä tai hydraulisia ilmaisimia. Myös paikoitusilmai-20 simien lukumäärä voi olla haluttu. Kahden kummassakin vals-sinpäässä olevan ilmaisimen sijasta voi myös olla yksi ainoa ilmaisin, joka valvoo koko valssin leveyttä kosketuk-settomasti. Samoin voidaan valssien paikoituksen säätö suorittaa eri tavoilla, esim. sähköisesti, hydraulisesti, rae-25 kaanisesti tai optisesti.

Claims (6)

9 79875

1. Kalanteri/ jossa on useita, ainakin yhdessä puristussuunnassa liikkuvia teloja (1, 7, 37, 38, 39, 5 40, 46), joista vähintään yksi tela (1, 46) on tehty putkitelaksi, jossa on kiinteä kannatin (2, 47) ja tämän ympäri pyörivä ja koko pituudeltaan säteittäissuunnassa liikkuva telan vaippa (3, 25), joka on tuettu kannatti-meen nähden paine-aineella syötettyjen ja telan vaippaan 10 tukivoiman kohdistavilla paine-elementeillä (4, 24), jolloin kalanteriin kuuluu ainakin yksi asemanilmaisin (18) ainakin yhden telan paikan määrittämiseksi ja säädettävän asetusarvon omaava säätölaite (18) telan paikan säätämiseksi, tunnettu siitä, että säätölaite 15 (17, 18, 70) on järjestetty säätämään telojen (3, 25) paikka useisiin keskenään erilaisiin asetusarvoihin, joissa kulloinkin ennalta määrätty määrä teloja (1, 7, 37, 38, 39, 40) on vastaavissa rajoittimissa (45).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalanteri, 20 tunnettu siitä, että tela (1), jonka paikkaa säädetään, on tehty pyörivän telanvaipan (3) omaavaksi putkitelaksi ja että asemanilmaisin (18) on järjestetty ja sovitettu määrittämään telanvaipan (3) paikka ja syöttämään se säätösuureena säätölaitteeseen (17).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että ainakin toinen kahdesta uloimmasta telasta (1, 46) on tehty putkitelaksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että molemmat ulommat telat (1) 30 on tehty putkiteloiksi ja että säätölaitteessa on ero-tuspainesäätimiä (17), jotka pystyvät säätämään telanvaipan (3) paikkaa asemanilmaisimien (18) antamien sää-tösuureiden ja asetusarvojen perusteella.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kalan-35 teri, tunnettu siitä, että asetusarvojen lukumäärä vastaa telojen (37, 38, 39, 40, 46) välisten mah- 10 79875 elollisten nippien lukumäärää.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kalan-teri/ tunnettu siitä, että säätölaite on toteutettu digitaaliarvoilla ohjattavana numeerisena säätönä. Il 11 79875