DE10133891C1 - Kalander und Verfahren zum Anordnen von Walzen in einem Walzenstapel eines Kalanders - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kalander angegeben mit einem Walzenstapel (1), der in einer Pressenebene (7) zwei Endwalzen (2, 3) und dazwischen mehrere Mittelwalzen (4-6) aufweist, von denen mindestens eine (5) eine elastische Oberfläche (9) aufweist. Ferner wird ein Verfahren zum Anordnen von Walzen in einem Walzenstapel eines Kalanders angegeben, der zwei Endwalzen in einer Pressenebene und dazwischen mehrere Mittelwalzen aufweist, von denen mindestens eine eine elastische Oberfläche aufweist, und der im Betrieb mit einer Nenngeschwindigkeit läuft. DOLLAR A Man möchte die Standzeit der elastischen Walze vergrößern. DOLLAR A Hierzu weist bei dem Kalander (1) mindestens eine Walze (5) mit elastischer Oberfläche (9) gegenüber der Pressenebene (7) einen Versatz (x) auf, dessen Größe gewählt ist in Abhängigkeit von der Wellenlänge einer kritischen Eigenfrequenz innerhalb des Walzenstapels. Die Walzen werden so angeordnet, daß man die Eigenschwingungen des Kalanders (1) bei der Nenngeschwindigkeit ermittelt, aus den Eigenschwingungen eine kritische Eigenschwingung auswählt, eine zu der Eigenschwingung gehörende Wellenlänge ermittelt, deren ganzzahliges Vielfaches dem Umfang der Walze (5) entspricht, und die Walze (5) versetzt, daß ein Weglängenunterschied an der Oberfläche der Walze (5) zwischen zwei Nips (11, 12) von einer viertel Wellenlänge entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander mit einem Walzen­ stapel, der in einer Pressenebene zwei Endwalzen und dazwischen mehrere Mittelwalzen aufweist, von denen mindestens eine eine elastische Oberfläche aufweist und gegenüber der Pressenebene einen Versatz aufweist. Fer­ ner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anordnen von Walzen in einem Walzenstapel eines Kalanders, der zwei Endwalzen in einer Pressenebene und dazwischen mehrere Mittelwalzen aufweist, von denen mindestens ei­ ne eine elastische Oberfläche aufweist und quer zur Pressenebene versetzt ist, und der im Betrieb mit einer Nenngeschwindigkeit läuft.

Ein derartiger Kalander und ein derartiges Verfahren sind aus DE 198 15 339 A1 bekannt. Hier sind acht Wal­ zen in einem Walzenstapel übereinander angeordnet, von denen drei Walzen einen eigenen Antrieb aufweisen. Die Antriebe sind mit einer gemeinsamen Antriebssteuerung versehen, die eine Antriebsmomentverteilung variiert. Zusätzlich können zwei Walzen außerhalb der Pressenebe­ ne angeordnet sein, d. h. außerhalb einer Ebene, die durch die Achsen zweier benachbarter Walzen definiert ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Kalanders beschrieben, der zum Satinieren von Papier- oder Kar­ tonbahnen verwendet wird. Sie ist aber in gleicher Wei­ se auch bei anderen Materialbahnen anwendbar, bei denen ähnliche Probleme auftreten.

Beim Satinieren einer Papierbahn wird die Papierbahn durch den Kalander geleitet und in Nips, die zwischen einer harten und einer weichen Walze, d. h. einer Walze mit elastischer Oberfläche, gebildet sind, mit erhöhtem Druck und gegebenenfalls auch mit erhöhter Temperatur beaufschlagt. Bei Kalandern neuerer Bauart, beispiels­ weise den "Janus-Kalandern", kommen Walzen zum Einsatz, die mit einem Kunststoffbelag bezogen sind. Man kann nun beobachten, daß es in vielen Fällen nach einer ge­ wissen Betriebszeit zu Querstreifen auf der Papierbahn kommt. Sobald diese Querstreifen sichtbar werden, ist die Papierbahn unbrauchbar und bildet Ausschuß. Die Ur­ sachen dieser sogenannten Barring-Bildung sind derzeit noch nicht restlos geklärt. Man nimmt aber an, daß es sich hierbei um Auswirkungen einer Schwingungserschei­ nung handelt. Schwingungen sind in einem Kalander aber praktisch unvermeidbar.

Barring-Erscheinungen an sich sind auch schon früher aufgetreten und zwar bei Glättwerken, d. h. bei Kalan­ dern, die ausschließlich mit harten Walzen bestückt wa­ ren. Hier nimmt man aber an, daß die Ursachen für die Barring-Bildung in der Papierbahn zu suchen waren, d. h. dem periodischen Auftreten von Dickenänderungen, die beispielsweise von einem geringfügig pulsierenden Stoffauflauf verursacht worden sind.

Bei den Glättwerken hat man versucht, eine derartige Barring-Bildung entweder dadurch zu vermeiden, daß man eine Leitwalze in wechselnden Entfernungen zum Walzen­ stapel anordnet oder eine oder mehrere Walzen seitlich aus der Pressenebene heraus versetzt.

Bei der Barring-Bildung an weichen Walzen, insbesondere an. Kunststoffwalzen, hahdelt es sich jedoch um eine an­ dere Erscheinung. Hier ist zu beobachten, daß sich die elastische Oberflächenschicht selbst in relativ kurzer Zeit umformt. Wenn eine Barring-Erscheinung auftritt, muß die Walze, die die Barring-Bildung aufweist, ausge­ baut und überschliffen oder abgedreht werden. Die Standzeit einer derartigen Walze ist also begrenzt.

Bei der Barring-Bildung wird die weiche Walze verändert und zwar an ihrer elastischen Oberfläche. Es ist noch nicht abschließend geklärt, wie diese Veränderung genau aussieht. Man nimmt derzeit folgende Möglichkeiten an: Die Walze bekommt eine Welligkeit an der Oberfläche, d. h. eine Berg- und Talstruktur, die Walze wird vielec­ kig oder die Walze bekommt in Umfangsrichtung abwech­ selnd Zonen unterschiedlicher Oberflächengüte, bei­ spielsweise unterschiedlicher Rauhigkeit. Unabhängig von der konkreten Art der Veränderung zeigen sich nach der Barring-Bildung periodische, in Axialrichtung ver­ laufende Streifen am Umfang der Walze. Entsprechende Streifen zeigen sich dann an der Papierbahn, wobei spä­ testens ab dem Sichtbarwerden der Streifen die Papier­ bahn als Ausschuß zu betrachten ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit einer derartigen Walze zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß die Größe des Versatzes gewählt ist in Abhängigkeit von der Wellenlänge einer kritischen Eigen­ frequenz innerhalb des Walzenstapels.

Man baut den Kalander also von vornherein so, daß zu­ mindest eine weiche Walze, bei der ohne Versatz eine Barring-Bildung auftreten könnte, gegenüber der Pres­ senebene versetzt wird. Hierzu ermittelt man zunächst eine kritische Eigenfrequenz des Kalanders. Ein Walzen­ stapel, der aus mehreren Walzen gebildet ist, hat eine Vielzahl von Eigenfrequenzen. Hierbei sind nicht die Eigenfrequenzen der einzelnen Walzen für sich, wie etwa Biegeeigenfrequenzen, gemeint, sondern die Eigenschwin­ gungsformen, die sich aus den schwingenden Walzenmassen auf den Feder- und Dämpfersystemen der dazwischenge­ schalteten Kunststoffbeläge der "weichen" Walzen erge­ ben. Ein laufender Kalander erzeugt Erregerkräfte, de­ ren Frequenzen sich aus dem Vielfachen der Walzendreh­ zahlen zusammensetzen. Diese Erregerkräfte können in Inhomogenitäten, Anisotropien oder Geometriefehlern (Unrundheiten) begründet sein. Ebenfalls können Papier­ dickenschwankungen der den Kalander durchlaufenden Pa­ pierbahn den Walzenstapel anregen. Eine in den Kalander einlaufende Papierbahn ist vor dem Glättprozeß noch sehr rauh. Zudem ist eine Papierbahn nie frei von Flä­ chengewichts- bzw. Dickenschwankungen. Analysiert man diese Schwankungen mit Hilfe einer FFT-Analyse auf ihre Frequenzen, so stellt man in der Regel ein breitbandi­ ges Rauschen fest, in dem sämtliche Frequenzen enthal­ ten sind. Trifft eine dieser Erregerfrequenzen auf eine Eigenfrequenz, so antwortet das Schwingungssystem des Kalanders mit vergrößerten Schwingungsausschlägen. Auf­ grund der Vielzahl der möglichen Erreger und der Viel­ zahl der möglichen Eigenschwingungsformen lassen sich diese Resonanzstellen konstruktiv nicht umgehen. In der Regel ist das Schwingungssystem auch so stark gedämpft und die Erregerkräfte sind so klein, daß die resultie­ renden Schwingbewegungen unmittelbar nicht störend sind. Über einen mehr oder weniger langen Zeitraum prä­ gen sich diese Schwingbewegungen jedoch in die Kunst­ stoffbeläge der elastischen Walzen ein.

Üblicherweise werden die zur Eigenfrequenz nächstlie­ genden ganzzahligen Vielfachen der Walzendrehfrequenz als Muster auf den Walzen eingeprägt. Hierdurch erfolgt eine Rückkopplung der Schwingung. Die Schwingungsaus­ schläge nehmen dann exponentiell zu. Sie äußern sich einerseits in einem erhöhten Schallpegel (bis mehr als 120 dB(A)) und andererseits in periodischen Dicken­ schwankungen der durchlaufenden Papierbahn. In der Pra­ xis werden unterschiedliche Zeiträume beobachtet, in denen sich diese Rückkopplungserscheinungen, die sich in Barrings äußern, ausbilden. Meist vergehen einige Tage oder Wochen, bis diese Erscheinung so stark ange­ wachsen ist, daß sie den Produktionsprozeß stört.

Von diesen Eigenfrequenzen sind nicht alle kritisch. Frequenzen, die relativ niedrig sind, wirken sich in der Regel nicht störend auf die Walzen aus. Frequenzen, die relativ hoch sind, erzeugen zwar unter Umständen Barrings auf der Papierbahn. Diese Querstreifen liegen dann aber so dicht nebeneinander, daß sie im Grunde nicht unterscheidbar sind. Die Eigenschwingungen lassen sich mit bekannten numerischen Verfahren berechnen, beispielsweise mit Verfahren, die mit finiten Elementen arbeiten. Programme hierfür sind kommerziell erhält­ lich. Ein Programm, mit dem die Eigenschwingungen berechnet werden können, ist unter dem Namen "Ansys" er­ hältlich.

Vorzugsweise bewirkt der Versatz einen Weglängenunter­ schied auf der Oberfläche der Walze zwischen zwei Nips um eine viertel Wellenlänge. Diese Vorgehensweise hat mehrere Vorteile. Zum einen ist der Versatz relativ klein. Er liegt in der Regel in der Größenordnung von 10 mm, vielfach auch darunter, so daß sich durch den Versatz keine nennenswerte Änderung in der Geometrie des Walzenstapels ergibt. Man kann also nach wie vor davon ausgehen, daß die Presskräfte auch in der Presse­ nebene wirken. Vor allem aber hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß sich eine Barring-Bildung bei der kri­ tischen Eigenfrequenz nicht ergibt oder zumindest zeit­ lich sehr stark verzögert wird. Hierbei geht man von folgender Überlegung aus. Über die Zeit können sich nur die Wellenlängen auf einem Walzenumfang aufaddieren, deren ganzzahliges Vielfaches gleich dem Walzenumfang ist. Alle anderen Wellenlängen löschen sich mit der Zeit selbst wieder aus. Demnach sind ganzzahlige Viel­ fache der Walzendrehfrequenzen, die in der Nähe einer Eigenfrequenz liegen, mögliche Frequenzen, die sich als Barring ausbilden. Die Anzahl der sich abbildenden Wel­ lenlängen hängt allerdings nicht nur von der Nähe zur Eigenfrequenz ab, sondern auch von der Schwingungsform. Die Schwingungsform ist entscheidend dafür, ob sich ein gerades ganzzahliges Vielfaches oder ein ungerades ganzzahliges Vielfaches der Walzendrehfrequenz abbil­ det. Bei einem geradzahligen Vielfachen wird die ela­ stische Walze bei jeder Welle sozusagen von beiden Sei­ ten aus belastet. Bei einem ungeradzahligem Vielfachen steht eine Belastung auf einer Seite und eine Entlastung auf der anderen Seite gegenüber. Wenn man nun ei­ nen Weglängenunterschied auf der Oberfläche der Walze von einer viertel Wellenlänge bewirkt, erfolgt eine Phasenverschiebung der Wellen um π/2. In diesem Fall koppeln die beiden Nips, an denen die weiche Walze be­ teilligt ist, nicht mehr direkt miteinander ein. Eine Rückkopplung der einzelnen Nips zu sich selbst kann nur durch eine zeitliche Veränderung der Walzendrehzahl ge­ stört werden.

Bevorzugterweise beträgt der Versatz eine achtel Wel­ lenlänge. Man kann den Weglängenunterschied auf der Oberfläche der Walze um eine viertel Wellenlänge da­ durch erzeugen, daß man bei jedem Nip eine achtel Wel­ lenlänge hinzufügt (auf der einen Walzenhälfte) oder entfernt (auf der anderen Walzenhälfte). Der Versatz kann damit insgesamt relativ klein gehalten werden.

Vorzugsweise weist die Walze eine Verstelleinrichtung auf, mit deren Hilfe der Versatz ausgehend von einem voreingestellten Versatz, der von der Wellenlänge ab­ hängt, verstellbar ist. Eine derartige Verstelleinrich­ tung ist insbesondere bei Kalandern günstig, die mehre­ re kritische Eigenfrequenzen aufweisen. In diesem Fall kann man mit dem ursprünglich eingestellten Walzenver­ satz zwar die Ausbildung von Barrings verhindern oder verzögern, die auf einer Eigenfrequenz beruhen. Dafür bilden sich dann aber möglicherweise Barrings aus, die auf einer anderen Eigenfrequenz beruhen. Wenn man nun die Möglichkeit hat, den Walzenversatz zu verändern, dann kann man wahlweise zwischen mehreren Positionen der Walzen hin und her schalten, um bei allen kritischen Eigenfrequenzen die Ausbildung von Barrings zu stören.

Vorzugsweise weist der Kalander in einem vorbestimmten Frequenzbereich nur eine einzige kritische Eigenfre­ quenz auf. Dies kann man mit konstruktiven Maßnahmen erreichen, beispielsweise durch die Auswahl von geeig­ neten Durchmesserkombinationen der Walzen. Wenn in dem kritischen Bereich nur eine einzige Eigenfrequenz auf­ tritt, dann ist die Bekämpfung der Barrings durch den Versatz relativ sicher zu realisieren.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß man die Eigenschwingun­ gen des Kalanders bei der Nenngeschwindigkeit ermit­ telt, aus den Eigenschwingungen eine kritische Eigen­ schwingung auswählt, eine zu der Eigenschwingung gehö­ rende Wellenlänge ermittelt, deren ganzzahliges Vielfa­ ches dem Umfang der Walze entspricht, und die Walze so versetzt, daß ein Weglängenunterschied an der Oberflä­ che der Walze zwischen zwei Nips von einer viertel Wel­ lenlänge entsteht.

Wie oben im Zusammenhang mit dem Kalander ausgeführt, ergibt sich bei einem Weglängenunterschied an der Ober­ fläche der Walze von einer viertel Wellenlänge eine Phasenverschiebung bei der Beaufschlagung der Walze in den beiden Nips von π/2. In diesem Fall koppeln die beiden Nips nicht mehr direkt miteinander ein. Geht man davon aus, daß sich bei ansonsten gleicher Erregung die Schwingwege in den einzelnen Nips nur mit halber Inten­ sität einprägen, wenn sich keine Rückkopplung der beiden Nips zueinander ergibt, so müßte theoretisch minde­ stens eine Verdoppelung der Standzeit zu erzielen sein.

Vorzugsweise wählt man ein ungeradzahliges Vielfaches. In der Regel ist eine Wellenlänge, die genau zu einer Eigenfrequenz gehört, nicht ein ganzteiliger Bruchteil des Umfangs der Walze. Es existieren also in der Nach­ barschaft dieser "genauen" Wellenlänge zwei Wellenlän­ gen, die kritisch sein könnten. Die eine Wellenlänge ergibt dann, wenn sie mit einer geraden ganzen Zahl multipliziert wird, den Walzenumfang. Die andere Wel­ lenlänge ergibt dann, wenn sie mit ungeraden ganzen Zahl multipliziert wird, den Walzenumfang. Man wählt also diejenige Wellenlänge aus, die mit einer ungeraden Zahl multipliziert den Umfang der Walze ergibt. Es hat sich gezeigt, daß man dabei eine längere Standzeit der elastischen Walzen erzielt.

Vorzugsweise dividiert man die Eigenfrequenz durch die Drehfrequenz der Walze und erhält eine theoretische Barringzahl als Quotient, wobei das Vielfache die näch­ ste ganze Zahl zur theoretischen Barringzahl ist. Dies ist eine relativ einfache Vorgehensweise um das Vielfa­ che zu ermitteln. Es hat sich herausgestellt, daß man mit diesem Vielfachen gute Ergebnisse erzielt.

Vorzugsweise versetzt man die Walze um eine achtel Wel­ lenlänge. Wie oben im Zusammenhang mit dem Kalander er­ läutert, reicht dies aus, um an beiden Nips zusammen einen Weglängenunterschied von einer viertel Wellenlän­ ge zu bewirken.

Bevorzugterweise verändert man den eingestellten Ver­ satz. Damit hat man auch noch im Betrieb des Kalanders, gegebenenfalls in Arbeitspausen, eine Korrekturmöglich­ keit.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kalan­ ders,

Fig. 2 verschiedene Möglichkeiten zum Einstellen ei­ nes Versatzes einer Walze und

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ausbildung eines Barring-Musters.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Kalander 1 mit zwei End­ walzen 2, 3, die als Durchbiegungswalzen ausgebildet sind, und drei Mittelwalzen 4-6, die zusammen einen Walzenstapel bilden. Der Walzenstapel weist eine Wal­ zenebene 7 auf, in der die Achsen aller Walzen 2-6 liegen, wenn die Walzen 2-6 exakt übereinander ange­ ordnet sind. In dieser Walzenebene 7 liegt für die Zwecke der nachfolgenden Beschreibung auch die Pressen­ richtung, d. h. die Richtung, in der die Walzen 2-6 gegeneinander gedrückt werden.

Weitere Einzelheiten des Kalanders sind nur schematisch dargestellt, wie ein Antrieb 8, oder ganz weggelassen, wie Mittel zur Beheizung von einzelnen Walzen. Die bei­ den Endwalzen 2, 3 und die mittlerste Walze 5 weisen aber einen elastischen Belag 9 auf, der übertrieben dick dargestellt ist.

Die Walzen 2-6 bilden beim Betrieb des Kalanders in bekannter Weise Nips 10-13, durch die eine zu behan­ delnde Materialbahn geführt wird. Alle Nips sind hier als sogenannte weiche Nips ausgebildet, da sie von ei­ ner harten und von einer weichen Walze begrenzt werden.

Die mittlere Walze 5 ist um eine Strecke X versetzt. Die Stecke X bildet dementsprechend einen Versatz der Walze. Dieser Versatz wird zuvor berechnet. Die hierzu notwendigen Überlegungen sollen zunächst anhand von Fig. 3 erläutert werden.

In Fig. 3 dargestellt sind die Walze 5, die darüber be­ findliche Walze 4 und die darunter befindliche Walze 6. Mit übertrieben großen Amplituden sind verschiedene Be­ zugswelligkeiten dargestellt, und zwar eine Welligkeit, bei der sieben Wellen um den Umfang der Walze 5 herum­ laufen, eine mit acht Wellen und eine mit neun Wellen. Die Anzahlen n = 7, 8, 9 wurden aus Gründen der Über­ sicht gewählt. Bei realen Walzen werden sich über den Umfang der Walze entsprechend mehr Wellen einstellen, beispielsweise in der Größenordnung von 30 bis 50. Bei derart vielen Wellen, die um den Umfang der Walze 5 verlaufen, kann man in erster Näherung davon ausgehen, daß bei einer kleinen Versatzbewegung der Walze 5 ge­ genüber der Walzenebene 7, die kleiner ist als eine Wellenlänge, die Krümmung der Walze 5 keine Rolle spielt.

Durch den Versatz X wird erreicht, daß die Entfernung zwischen den beiden Nips 11, 12 auf der einen Seite um eine viertel Wellenlänge λ/4 vergrößert und auf der an­ deren Seite um diese viertel Wellenlänge λ/4 verklei­ nert wird. Hierzu ist lediglich ein Versatz X erforder­ lich, der X = λ/8 entspricht, weil sich dadurch der ge­ wünschte Weglängenunterschied zwischen den beiden Nips 11, 12 ergibt.

Durch den statischen Walzenversatz, der eine Wegverlän­ gerung zwischen den beiden Nips 11, 12 von einer vier­ tel Wellenlänge λ/4 bewirkt, ist davon auszugehen, daß sich bei der gleichen Erregung durch die Kopplung mit den beiden Nachbarwalzen die Störungen getrennt vonein­ ander mit halber Intensität einprägen, so daß theore­ tisch eine Verdoppelung der Standzeit zu erzielen ist.

Die Vorgehensweise zur Berechnung des Versatzes soll nun an einem Beispiel erläutert werden. Der Kalander soll eine Nenngeschwindigkeit von 1280 m/min aufweisen, d. h. alle Walzen sollen sich mit einer Umfangsgeschwin­ digkeit von 1.280 m/min drehen. Hierbei wird angenom­ men, daß die Walze 4 einen Durchmesser von 870 mm, die Walze 5 einen Durchmesser von 874 mm und die Walze 6 einen Durchmesser von 878 mm hat. Der Walzenumfang er­ rechnet sich dementsprechend zu 2733,1855 mm, 2745,7520 mm und 2758,3184 mm.

Mit einem finite Elementeverfahren wurde zuvor festge­ stellt, daß eine Systemeigenfrequenz fe von 277,3120 Hz existiert, wobei die Systemeigenfrequenzform asymme­ trisch zur Walze 5 liegt.

Aus den oben genannten Walzenumfängen und der beabsich­ tigten Produktionsgeschwindigkeit, d. h. der Nennge­ schwindigkeit, errechnet sich eine Walzendrehfrequenz fw von 7,8053 Hz, 7,7696 Hz bzw. 7,7342 Hz für die Wal­ zen 4, 5, 6. Aus dem Quotienten fe/fw ergibt sich damit eine theoretische Barringanzahl von 35,5287, 35,6920 und 35,8554 für die Walzen 4, 5, 6. Als nächstliegende Barringzahl wird die nächstliegende ganze ungerade Zahl angenommen. Dies ist die Zahl 35. Ohne den Versatz wür­ de man davon ausgehen, daß sich auf der Walze 5 ein Barringmuster ausbildet mit einer Wellenlänge, die dem Umfang (2745,752 mm) geteilt durch 35 entspricht, also eine Wellenlänge von 78,4501 mm.

Wenn man nun die Walze 5 um den Walzenversatz X = 78,4501 mm/8 = 9, 8063 mm versetzt, dann ist mit einer sehr großen Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, daß sich eine Barringbildung mit dieser Wellenlänge nicht oder nur sehr spät zeigt. Die Standzeit der elastischen Walze 5 wird durch den Versatz X drastisch vergrößert.

Der Kalander 1 nach Fig. 1 ist so ausgelegt, daß er nur eine Systemeigenfreguenz fe von 277,3120 Hz im kriti­ schen Bereich aufweist. Der kritische Bereich ist hier­ bei ein Frequenzbereich bei dem Barrings auftreten kön­ nen. Frequenzen oberhalb oder unterhalb dieses Bereichs sind für die Barringbildung jedenfalls unkritisch.

Falls ein Kalander 1 mehrere kritische Frequenzen auf­ weist, können im vorhinein Maßnahmen getroffen werden, um auch nach der Ausbildung des Walzenstapels eine Ver­ stellung des Versatzes zu ermöglichen. Beispiele hierzu sind in Fig. 2 angegeben.

Fig. 2 zeigt nun verschiedene Möglichkeiten, um den Walzenversatz zu bewirken. Die Erläuterung erfolgt in allen Fällen am Beispiel der Mittelwalze 5, die in ei­ nem Lagergehäuse 30 gelagert ist, das sich am vorderen Ende eines Hebels 31 befindet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a ist der Hebel 31 mit einem Lagerpunkt 32 in einer Exzenterbüchse 33 ge­ lagert. Wenn die Exzenterbüchse 33 verdreht wird, dann ändert sich die Position der Walze 5 in horizontaler Richtung.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2b ist der Hebel 31 in einem Kulissenstein 34 gelagert, der in einem Gehäu­ se 35 durch einen Linearantrieb 36, der nur schematisch dargestellt ist, im Gehäuse 35 verschoben werden kann. Der Linearantrieb kann beispielsweise als Gewindespin­ del realisiert werden. Auch mit einer Gewindespindel sind relativ genaue Verstellbewegungen möglich.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2c ist der Hebel 31 längenveränderbar ausgebildet, was durch einen Doppel­ pfeil 37 dargestellt ist. Der Hebel 31 kann beispiels­ weise eine Teleskop- oder eine Prismenführung aufwei­ sen. Der Antrieb der beiden gegeneinander verschiebba­ ren Teile des Hebels kann ebenfalls über eine Gewinde­ spindel (nicht näher dargestellt) erfolgen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2d ist das Lagerge­ häuse 30 über ein Drehgelenk 38 mit dem Hebel 31 ver­ bunden. Das Drehgelenk 38 ist am unteren Ende einer Be­ festigungsplatte 39 angeordnet, die wiederum am Hebel 31 befestigt ist. Eine Anbringung am oberen Ende ist selbstverständlich auch möglich. Ein schematisch darge­ stellter Kippantrieb 40 ist vorgesehen, um das Lagerge­ häuse 30 gegenüber dem Hebel 31 um ein definiertes Maß zu kippen.

Der Verstellweg ist hierbei so ausgelegt, daß er zu ei­ nem Versatz X aus der Pressenebene 7 führt, der wieder­ um ausreicht, um eine Ausbildung eines Barring-Musters auf der Oberfläche der elastischen Walze zu stören oder wieder zu beseitigen. Um ein Barringmuster wieder zu beseitigen, kann es zweckmäßig sein, den Versatz X = λ/4 zu wählen, also einen Weglängenunterschied von λ/2 auf der Oberfläche der Walze 5 zu bewirken, wobei λ die Wellenlänge des neu aufgetretenen Barringmusters ist.

Claims (10)

1. Kalander mit einem Walzenstapel, der in einer Pres­ senebene zwei Endwalzen und dazwischen mehrere Mit­ telwalzen aufweist, von denen mindestens eine eine elastische Oberfläche aufweist und gegenüber der Pressenebene einen Versatz aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Größe des Versatzes gewählt ist in Abhängigkeit von der Wellenlänge einer kri­ tischen Eigenfrequenz innerhalb des Walzenstapels (1).

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz (x) einen Weglängenunterschied auf der Oberfläche der Walze (5) zwischen zwei Nips (11, 12) um eine viertel Wellenlänge bewirkt.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Versatz (x) eine achtel Wellen­ länge beträgt.

4. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (5) eine Verstellein­ richtung (33, 36, 37, 40) aufweist, mit deren Hilfe der Versatz ausgehend von einem voreingestellten Versatz (x), der von der Wellenlänge abhängt, ver­ stellbar ist.

5. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem vorbestimmten Fre­ quenzbereich nur eine einzige kritische Eigenfre­ quenz aufweist.

6. Verfahren zum Anordnen von Walzen in einem Walzen­ stapel eines Kalanders, der zwei Endwalzen in einer Pressenebene und dazwischen mehrere Mittelwalzen aufweist, von denen mindestens eine eine elastische Oberfläche aufweist und quer zur Pressenebene ver­ setzt ist, und der im Betrieb mit einer Nennge­ schwindigkeit läuft, dadurch gekennzeichnet, daß man die Eigenschwingungen des Kalanders bei der Nenngeschwindigkeit ermittelt, aus den Eigenschwin­ gungen eine kritische Eigenschwingung auswählt, ei­ ne zu der Eigenschwingung gehörende Wellenlänge er­ mittelt, deren ganzzahliges Vielfaches dem Umfang der Walze entspricht, und die Walze so versetzt, daß ein Weglängenunterschied an der Oberfläche der Walze zwischen zwei Nips von einer viertel Wellen­ länge entsteht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ungradzahliges Vielfaches wählt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Eigenfrequenz durch die Dreh­ frequenz der Walze dividiert und eine theoretische Barringzahl als Quotient erhält, wobei das Vielfa­ che die nächste ganze Zahl zur theoretischen Bar­ ringzahl ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Walze um eine achtel Wellenlänge versetzt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 des 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den eingestellten Versatz verändert.