DE102004037237A1

DE102004037237A1 - Kalander

Info

Publication number: DE102004037237A1
Application number: DE102004037237A
Authority: DE
Inventors: Josef Kohnen
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-07-31
Filing date: 2004-07-31
Publication date: 2006-02-16
Also published as: DE502005006045D1; EP1621668A1; ATE415516T1; EP1621668B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Ständer zur Lagerung eines Walzenstapels sowie ein Verfahren zur Behandlung einer Papierbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben mit einem Kalander, welcher zwei Endwalzen (2) und mehrere Zwischenwalzen (3, 4) umfasst, deren Achsen in einer gemeinsamen Pressebene (9) angeordnet sind, wobei die Endwalzen (2) einen elastischen Bezug besitzen und jeweils eine in Richtung der Zwischenwalzen (3, 4) wirkende Durchbiegungsausgleichseinrichtung (8) aufweisen, mehrere harte Zwischenwalzen (4) mit einer glatten, beheizten und harten Manteloberfläche und mehrere weiche Zwischenwalzen (3) mit einer weichen Manteloberfläche vorhanden sind, jeweils benachbarte Walzen einen Pressspalt bilden und an jedem Pressspalt eine Endwalze (2) oder zumindest eine weiche Zwischenwalze (3) beteiligt ist und eine Endwalze (2) mit einer harten, ersten Zwischenwalze (4) den ersten Pressspalt bildet. DOLLAR A Dabei soll die Herstellung von mattem und glänzendem Papier mit relativ geringem Aufwand ermöglicht werden. Erreicht wird dies dadurch, dass die andere Endwalze (2) mit einer weichen, letzten Zwischenwalze (3) den letzten Pressspalt bildet und die Papierbahn (1) auch zur Herstellung von glänzendem Papier durch den letzten Pressspalt geführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Ständer zur Lagerung eines Walzenstapels und ein Verfahren zur Behandlung einer Papierbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem Kalander, welcher zwei Endwalzen und mehrere Zwischenwalzen umfasst, deren Achsen in einer gemeinsamen Pressebene angeordnet sind, wobei die Endwalzen einen elastischen Bezug besitzen und jeweils eine in Richtung der Zwischenwalzen wirkende Durchbiegungsausgleichseinrichtung aufweisen, mehrere harte Zwischenwalzen mit einer glatten, beheizten und harten Manteloberfläche und mehrere weiche Zwischenwalzen mit einer weichen Manteloberfläche vorhanden sind, jeweils benachbarte Walzen einen Pressspalt bilden und an jedem Pressspalt eine Endwalze oder zumindest eine weiche Zwischenwalze beteiligt ist und eine Endwalze mit einer harten, ersten Zwischenwalze den ersten Pressspalt bildet.
Bei der Herstellung von mattem Papier wird die Papierbahn häufig durch einen Pressspalt geführt, der von zwei Presswalzen mit weicher Manteloberfläche (elastischer Bezug) gebildet wird, dem sogenannten Mattsatinage-Pressspalt.

Um bei heute üblichen Mehrwalzenkalandern den Übergang von einer Glanzsatinage zu einer Mattsatinage zu ermöglichen, wurde bei der in der DE 196 31 056 beschriebenen Lösung der ersten Endwalze eine durchbiegungsgesteuerte Zusatzwalze zugeordnet.

Zur Herstellung von mattem Papier wird die Papierbahn dabei ausschließlich durch den Pressspalt zwischen der End- und der Zusatzwalze geführt.

Die Durchbiegungssteuerung der Zusatzwalze und die zusätzlich zur Zusatzwalze gerichtete Abstützung der Endwalze sind relativ aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand zur Ermöglichung von Glanz- und Mattsatinage zu vermindern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die andere, vorzugsweise untere Endwalze mit einer weichen, letzten Zwischenwalze den Mattinage-Pressspalt bildet und die letzte Zwischenwalze arretierbar ist. Dabei wird die Papierbahn auch zur Herstellung von glänzendem Papier durch den ersten Mattsatinage-Pressspalt geführt.

Zur Herstellung von mattem Papier wird die Papierbahn ausschließlich durch den zwischen der weichen, letzten Zwischenwalze und der weichen Endwalze gebildeten Mattsatinage-Pressspalt geführt, wobei die letzte Zwischenwalze arretiert ist. Dies bedeutet, dass die anderen Pressspalte geöffnet sein können.

Um mit dem gleichen Kalander auch semi-mattes Papier herstellen zu können, wird die Papierbahn erst durch zwei Pressspalte geführt, in denen beide Seiten der Papierbahn abwechselnd mit einer glatten, harten sowie einer weichen Presswalzen-Manteloberfläche behandelt werden. Anschließend durchläuft die Papierbahn den Mattsatinage-Pressspalt zwischen der Endwalze und der letzten Zwischenwalze.

Konkret wird die Papierbahn hierzu durch den ersten Pressspalt zwischen der ersten, vorzugsweise oberen Endwalze und der weichen, ersten Zwischenwalze, den vorletzten Pressspalt zwischen der vorletzten, harten Zwischenwalze und der letzten, weichen Zwischenwalze und anschließend durch den Mattsatinage-Pressspalt geführt. Dabei sind nur die erste sowie die vorletzte Zwischenwalze arretiert.

Zur Herstellung von glänzendem Papier wird die Papierbahn durch alle Pressspalten des Walzenstapels von der ersten bis zur letzten Zwischenwalze geführt, wobei keine Zwischenwalze arretiert ist. Der Mattsatinage-Pressspalt hat keinen negativen Einfluß auf das Satinageergebnis.

Die gegenüber bekannten Mehrwalzenkalandern zusätzlich zum Einsatz kommende weiche, letzte Zwischenwalze unterscheidet sich nicht von den anderen weichen Zwischenwalzen des Walzenstapels. Dies minimiert nicht nur die Anzahl an Ersatzwalzen sondern bedeutet auch eine wesentliche Einsparung gegenüber der durchbiegungsgesteuerten Zusatzwalze des Standes der Technik oder eines separaten Mattkalanders.

Eine vorteilhafte, insbesondere raumsparende Anordnung ergibt sich, wenn die Pressebene zur Horizontalen vorzugsweise mit einem Winkel von ca. 45° geneigt ist. Es kann jedoch von Vorteil sein, die Pressebene senkrecht anzuordnen.

Die Durchbiegungsausgleichseinrichtung der Endwalzen wird von Stützelementen auf dem Träger der jeweiligen Endwalze gebildet, die den Walzenmantel der Endwalze zur gegenüberliegenden Zwischenwalze hin drücken.

Diese Bewegung des Walzenmantels auf die Zwischenwalze zu, führt nach dem Zusammenfahren des Walzenstapels über externe Stellglieder zum Druckaufbau in den Pressspalten, auch zwischen den Zwischenwalzen, sofern diese entlang der Pressebene verschiebbar gelagert sind.

Diese Verschiebbarkeit kann dadurch ermöglicht werden, dass die Zwischenwalzen an Hebeln gelagert sind, die vorzugsweise ständerfeste Schwenkachsen aufweisen und/oder an Schlitten gelagert sind, die am Ständer parallel zur Pressebene verschiebbar geführt sind.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematischen Querschnitt durch einen Kalander zur Glanzsatinage,
2: zur Semi-Mattsatinage und
3: zur Mattsatinage.
Die Figuren zeigen einen Mehrwalzenkalander zur Satinage einer Papierbahn 1 mit einem Ständer 7 zur Lagerung eines Walzenstapels, welcher hier von zwei Endwalzen 2 und neun Zwischenwalzen 3,4 gebildet wird, deren Achsen in einer gemeinsamen Pressebene 9 angeordnet sind. Dabei bilden jeweils benachbarte Presswalzen eine Pressspalt. Zwischen den Pressspalten wird die Papierbahn über Leitwalzen 5 von oben nach unten geführt.
Die Pressebene 9 ist zur Horizontalen mit einem Winkel von 45° geneigt, wobei die untere Endwalze 2 und die Zwischenwalzen 3,4 über Hebel parallel zur Pressebene 9 begrenzt verschiebbar sind. Der Abstand zwischen den Walzen des Walzenstapels wird über einen unter der unteren Endwalze 2 vorhandenen Hubmechanismus 6 vermindert und beim Öffnen des Kalanders vergrößert.
Die Endwalzen 2 besitzen außerdem jeweils eine in Richtung der Zwischenwalzen 3,4 wirkende Durchbiegungsausgleichseinrichtung 8, welche von Stützelementen des Trägers der Endwalze 2 gebildet wird, die den Walzenmantel der Endwalze 2 zur gegenüberliegenden Zwischenwalze 3,4 hin drücken und so die Pressdrücke in den Pressspalten erzeugen.
Bei den Stützelementen handelt es sich um hydraulische Stützkolben mit hydrostatischer und/oder hydrodynamischer Schmierung der Kontaktfläche mit dem Walzenmantel.
Der Walzenmantel der Endwalzen 2 besitzt einen elastischen Bezug. Außerdem gibt es beispielhaft vier harte Zwischenwalzen 4 mit einer glatten, beheizten und harten Manteloberfläche und fünf weiche Zwischenwalzen 3 mit einer weichen Manteloberfläche.
Dies ermöglicht es, wie für Mehrwalzenkalander typisch, dass an jedem Pressspalt eine weiche Endwalze 2 oder zumindest eine weiche Zwischenwalze 3 beteiligt ist.
Dabei bildet die obere Endwalze 2 mit einer harten, ersten Zwischenwalze 4 den ersten Pressspalt und die untere Endwalze 2 mit einer weichen, letzten Zwischenwalze 3 den letzten Mattsatinage-Pressspalt.
Bei der in 1 gezeigten Glanzsatinage durchläuft die Papierbahn 1 alle Pressspalte des Walzenstapels. Damit dabei beide Seiten der Papierbahn 1 zur Glättung mit zwei glatten Mantelflächen der Zwischenwalzen 4 in Kontakt kommen, wird etwa in der Mitte des Walzenstapels zur Wendung ein Pressspalt zwischen zwei weichen Zwischenwalzen 3 gebildet.
Im Unterschied hierzu zeigt 3 die Herstellung eines matten Papiers. Hierzu durchläuft die Papierbahn 1 nur den letzten Mattsatinage-Pressspalt zwischen der weichen Zwischenwalze 3 und der weichen Endwalze 2. Damit nur dieser letzte Pressspalt geschlossen wird, ist die letzte Zwischenwalze 3 am Ständer 7 zumindest hinsichtlich der Verschiebbarkeit arretiert. Die Durchbiegungsausgleichseinrichtung 8 dieser Endwalze 2 wirkt so nur auf die benachbarte Zwischenwalze 3 und nicht auch auf die darüber angeordneten ein.
Bei der Kalanderanordnung gemäß 2 sind die den vorletzten Pressspalt mit der weichen, letzten Zwischenwalze 3 bildende harte, vorletzte Zwischenwalze 4 sowie die obere, harte, erste Zwischenwalze 4 arretiert. Im Ergebnis werden durch die Durchbiegungsausgleichseinrichtungen 8 der beiden Endwalzen 2 Pressdrücke im ersten, vorletzten und letzen Pressspalt erzeugt. Beim Durchlaufen des ersten und vorletzten Pressspaltes kommen die beiden Seiten der Papierbahn abwechselnd mit einer weichen und einer harten Manteloberfläche in Kontakt, bevor sie den Mattsatinage-Pressspalt durchlaufen.

Claims

Kalander zur Behandlung einer Papierbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem Ständer (7) zur Lagerung eines Walzenstapels, welcher zwei Endwalzen (2) und mehrere Zwischenwalzen (3,4) umfasst, deren Achsen in einer gemeinsamen Pressebene (9) angeordnet sind, wobei die Endwalzen (2) einen elastischen Bezug besitzen und jeweils eine in Richtung der Zwischenwalzen (3,4) wirkende Durchbiegungsausgleichseinrichtung (8) aufweisen, mehrere harte Zwischenwalzen (4) mit einer glatten, beheizten und harten Manteloberfläche und mehrere weiche Zwischenwalzen (3) mit einer weichen Manteloberfläche vorhanden sind, jeweils benachbarte Walzen einen Pressspalt bilden und an jedem Pressspalt eine Endwalze (2) oder zumindest eine weiche Zwischenwalze (3) beteiligt ist und eine Endwalze (2) mit einer harten, ersten Zwischenwalze (4) den ersten Pressspalt bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Endwalze (2) mit einer weichen, letzten Zwischenwalze (3) den letzten Pressspalt bildet und die letzte Zwischenwalze (3) arretierbar ist.
Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der letzten Zwischenwalze (3) einen vorletzten Pressspalt bildende harte, vorletzte Zwischenwalze (4) sowie die erste Zwischenwalze (4) arretierbar sind.
Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressebene (9) zur Horizontalen vorzugsweise mit einem Winkel von ca. 45° geneigt ist.
Kalander nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwalzen (3,4) an Hebeln gelagert sind, die vorzugsweise ständerfeste Schwenkachsen aufweisen.
Kalander nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwalzen (3,4) an Schlitten gelagert sind, die am Ständer (7) parallel zur Pressebene (9) verschiebbar geführt sind.
Kalander nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbiegungsausgleichseinrichtung (8) von Stützelementen des Trägers der Endwalze (2) gebildet wird, die den Walzenmantel der Endwalze (2) zur Zwischenwalze (3,4) hin drücken.
Verfahren zur Behandlung einer Papierbahn (1) in einem Kalander, welcher zwei Endwalzen (2) und mehrere Zwischenwalzen (3,4) umfasst, deren Achsen in einer gemeinsamen Pressebene (9) angeordnet sind, wobei die Endwalzen (2) einen elastischen Bezug besitzen und jeweils eine in Richtung der Zwischenwalzen (3,4) wirkende Durchbiegungsausgleichseinrichtung (8) aufweisen, mehrere harte Zwischenwalzen (4) mit einer glatten, beheizten und harten Manteloberfläche und mehrere weiche Zwischenwalzen (3) mit einer weichen Manteloberfläche vorhanden sind, jeweils benachbarte Walzen einen Pressspalt bilden und an jedem Pressspalt eine Endwalze (2) oder zumindest eine weiche Zwischenwalze (3) beteiligt ist und eine Endwalze (2) mit einer harten, ersten Zwischenwalze (4) den ersten Pressspalt bildet, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Endwalze (2) mit einer weichen, letzten Zwischenwalze (3) den letzten Pressspalt bildet und die Papierbahn (1) auch zur Herstellung von glänzendem Papier durch den letzten Pressspalt geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn zur Herstellung von mattem Papier ausschließlich durch den letzten Pressspalt geführt wird, wobei die letzte Zwischenwalze (3) arretiert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Zwischenwalze (3) mit einer harten, vorletzten Zwischenwalze (4) einen vorletzten Pressspalt bildet und die Papierbahn zur Herstellung von semi-mattem Papier durch den ersten, vorletzten und letzen Pressspalt geführt wird, wobei die erste (3) sowie die vorletzte Zwischenwalze (4) arretiert sind.