DE102005048571A1

DE102005048571A1 - Walzenanordnung

Info

Publication number: DE102005048571A1
Application number: DE200510048571
Authority: DE
Inventors: Mika Viljanmaa
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2006-04-20
Also published as: FI120594B; FI20041324A; FI20041324A0

Abstract

Walzenanordnung, bei der das Bahnmaterial durch wenigstens einen voneinander gegenüberliegenden Walzen (11, 12, 13, 14, 15) der Walzenanordnung (1) gebildeten Walzenspalt hindurchgeführt wird, wobei der Walzenspalt zur vertikalen Schwerkraftlinie hin die vertikale Walzenspaltebene oder die geneigte Walzenspaltebene oder die zickzackförmige Walzenspaltebene (NLP) bildet. Zumindest eine Walze ist zur Walzenspaltebene hin entlang der linearen Führung (40) verschiebbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung einer Faserbahn in der Faserbahnmaschine, wie Papier-, Karton-, Zellulose-, Tissue- oder einem entsprechenden Bahnmaterial. Gegenstand der vorhandenen Erfindung ist genauer ausgedrückt eine Walzenanordnung für eine Faserbahnmaschine.
Im Zusammenhang mit dieser Erfindung ist mit der Definierung Walzenanordnung das von zwei Walzen gebildete Walzenpaar oder ein von mehreren Walzen gebildete Walzenstapel gemeint. Mit der Definierung Walzenspalt ist der Kontaktbereich von zwei miteinander in der Walzenanordnung in Kontakt gelegenen Walzen gemeint, der ein linienförmiger oder verlängerter Walzenspalt sein kann. Ist der Walzenspalt verlängert, ist zumindest der Mantel einer der in Kontakt befindlichen Walzen unter dem Oberflächendruck formbar. Eine solche Walze ist zum Beispiel eine Walze mit weicher Oberfläche und/oder eine zonenregulierbare Walze. Mit der Definierung ursprüngliche Walzenspaltebene ist die über die Mittelachsen des Walzenspalts, der von den zwei in Kontakt befindlichen Walzen in der Walzenanordnung gebildet wird, und der Walzen verlaufende Ebene und die über die Walzenspalten von mehreren in Kontakt befindlichen Walzen in der Walzenanordnung verlaufende Ebene gemeint. Die ursprüngliche Walzenspaltebene kann somit zur vertikalen Schwerkraftlinie und zur Maschinenrichtung bzw. MD-Richtung hin in Querrichtung bzw. CD-Richtung eine parallele Ebene oder eine zum Winkel hin geneigte Ebene oder eine zickzackförmige Ebene sein.

Aus der Patentschrift FI 96334 (VALMET PAPER MACHINERY INC.) ist ein Verfahren und ein das Verfahren anwendender Kalander zur Kalandrierung von Papier oder einem entsprechenden Bahnmaterial bekannt. Gemäß der Patentschrift wird das Bahnmaterial durch die im Kalander zwischen der durchbiegungskompensierten oberen Walze und unteren Walze sowie durch die zwischen der oberen Walze und der unteren Walze angeordneten Walzenspalte, die von zwei oder mehreren Zwischenwalzen gebildet werden, hindurchgeführt. Die Walzen sind im Wesentlichen als vertikale Walzenanordnung angeordnet. Als Zwischenwalzen werden solche Walzen verwendet, de ren Form, die von ihrem eigenen Gewicht verursacht wird, im Wesentlichen der natürlichen Durchbiegungslinie gleich ist. Die von den Massen der Zwischenwalzen und den damit zusammenhängenden Hilfsvorrichtungen verursachte Walzenspaltbelastung wird wesentlich ganz entlastet, zum Beispiel mit einem Belastungszylinder, der auf den an der Achsbuchse der Walze montierten Kipphebel oder Kipparm wirkt, wodurch die Walze wesentlich in vertikaler Richtung neben dem unteren Zylinder und/oder oberen Zylinder mit einem auf den Kipphebel wirkenden Belastungszylinder bewegt werden kann, und die regelbare Belastung für die Kalanderwalzenspalten mit einer durchbiegungskompensierten oberen Walze oder unteren Walze und/oder mit einer auf die obere Walze oder untere Walze ausgerichteten externen Belastung erbracht wird.

Von den mit dem Stand der Technik zusammenhängenden Nachteilen und/oder Problemen kann erwähnt werden, dass die Walzenanordnung an eine starre Orientierung gebunden ist, wobei zur Regelung der Walzenspaltbelastung die Walzen nur unter Beibehaltung der vorgenannten Orientierung verschoben werden können. Da die Walzenspaltebene im Allgemeinen starr ist, ist die Feineinstellung der Walzenspaltbelastung immer schwierig, was auf die von den Walzenmassen verursachte Schwerkraft und Kompensierung der Schwerkraftwirkung zurückzuführen ist. Außerdem gibt es das Problem, dass sich an der weichen Zwischenwalze der Walzenanordnung als Folge von Wärme und Verschleiß nicht behebbare Formänderungen ergeben, durch die in der Walzenanordnung Vibrationen und an der Oberfläche der Zwischenwalze der Walzenanordnung Rillen entstehen und/oder die Oberfläche wellig wird bzw. ein Barring-Phänomen entsteht.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Walzenanordnung einer Faserbahnmaschine zu erhalten, mit der die Einstellung der Walzenspaltbelastung oder der Liniendruck des Walzenspalts verbessert sowie die Entstehung von Vibrationen der Walzenanordnung reduziert werden können.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Walzenanordnung insbesondere zur Reduzierung des Barring-Problems zu erhalten, wenn sich durch selbsterregte Mechanismen oder durch nicht behebbare Formänderungen oder durch Verschleiß an der Oberfläche der weichflächigen Walze Welligkeit bildet.

Eine weitere Aufgabe der vorstehenden Erfindung liegt darin, nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Walzenaufhängung der Walzenanordnung zu verbessern, damit die Walzenvibrationen der Walzenanordnung reduziert werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Kraftzylinder für die Walzenanordnung der Faserbahnmaschine zu erhalten, mit dem die in der Walzenanordnung mit der Einstellung der Walzenspaltbelastung zusammenhängenden Schwankungen, die von den Veränderungen der Walzenspaltbelastungen verursacht werden, beseitigt oder zumindest wesentlich reduziert werden können.

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung können im Allgemeinen als Walzenanordnung der Faserbahnmaschine gelöst werden, in der das Bahnmaterial zumindest durch den Walzenspalt bzw. die Walzenspalte, die von den einander gegenüberliegenden Walzen des zumindest zwei Walzen umfassenden Walzenanordnung gebildet werden, hindurchgeführt wird, wobei der Walzenspalt bzw. die Walzenspalten zur vertikalen Schwerkraftlinie hin eine vertikale Walzenspaltebene oder eine geneigte Walzenspaltebene oder eine zickzackförmige Walzenspaltebene oder eine Walzenspaltebene in Form einer gestrichelten Linie bilden, zum Beispiel in der Weise, dass zumindest eine Walze der Walzenanordnung entlang der linearen Führung zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin verschiebbar ist. Hierbei kann die Walze sogar ganz von ihren Walzenspaltkontakten gelöst mit der Gegenwalze oder den Gegenwalzen verschoben werden.

Nach einem Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung der vorliegenden Erfindung ist jede Walze der Walzenanordnung zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin und/oder weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene unabhängig von den anderen Walzen der Walzenanordnung bewegbar.

Hierbei ist es möglich, dass die nur zwischen der oberen Walze und der unteren Walze der Walzenanordnung gelegenen Zwischenwalzen zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin und/oder weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene verschiebbar sind.

Nach der vorliegenden Erfindung kann die Walze/Zwischenwalze mit einem Stellantrieb oder ohne Stellantrieb in eine Richtung bewegt werden, die von der ursprünglichen Walzenspaltebene abweicht. Eine solche von der Walzenspaltebene abweichende Richtung kann parallel zur Maschinenrichtung bzw. zur MD-Richtung verlaufen oder diese Richtung kann in der Laufrichtung der Faserbahn oder hin zur entgegengesetzten Richtung der Faserbahnrichtung einen Winkel von <90° bilden.

Ein Stellantrieb, der auf die Lagerböcke der Walze wirkt und vorteilhaft zu den Stützvorrichtungen und/oder Belastungsvorrichtungen der verschiebbaren Walze gehört und der eine externe Belastung zur Verschiebung der Walze entlang der linearen Führung erzeugt, kann in der Länge einstellbar sein, wobei der Stellantrieb zum Beispiel

– ein Kraftzylinder sein kann, der vorteilhaft ei hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinde ist,
– ein teleskopförmig mit einer Einstellvorrichtung für die Länge, wie zum Beispiel mit einer Keilvorrichtung, einem Kraftzylinder oder einer entsprechender Vorrichtung, die auf einer anderen Positionierungstechnik beruht, einstellbarer Kipphebel oder Kipparm sein kann,
– eine manuelle Kraftvorrichtung, wie zum Beispiel eine Kurbel, eine mechanische Gegengewichtsvorrichtung oder eine andere solche Vorrichtung, mit der die Länge des Stellantriebs eingestellt werden sein kann.

Zum Stellantrieb, der auf die Lagerböcke der Walze wirkt und vorteilhaft zu den Stützvorrichtungen und/oder Belastungsvorrichtungen der verschiebbaren Walze gehört und der eine externe Belastung zur Verschiebung der Walze entlang der linearen Führung erzeugt, kann zum Beispiel

– ein Kraftzylinder gehören, der vorteilhaft ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder ist,
– ein mit einem Kraftzylinder oder mit einer entsprechen Vorrichtung belastbarer Kipphebel oder Kipparm gehören,
– eine Welle eines exzentrischen Kipphebelgelenks oder Kipparmgelenks gehören,
– eine mit einer Kraftvorrichtung zu bewegende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange gehören,
– eine lineare Führung gehören, die mit Servohydraulik und einem linearen Motor ausgerüstet ist,
– eine entsprechende Kraftvorrichtung gehören, die auf einer anderen anwendbaren Positionierungstechnik beruht, oder
– eine manuelle Kraftvorrichtung gehören, wie zum Beispiel eine Kurbel, eine mechanische Gegengewichtvorrichtung oder eine andere entsprechende Kraftvorrichtung zur Erbringung einer externen Belastung und damit zum Bewegen der Walze in ihren linearen Führungen.

Der Stellantrieb zum Verschieben der Walze entlang der mit den Lagerböcken zusammenhängenden linearen Führung kann eine neigbare lineare Führung umfassen, wobei die lineare Führung am vorteilhaftesten mit einer Kraftvorrichtung ausgerüstet ist, die auf einer geeigneten Positionierungstechnik beruht, mit der die lineare Führung von ihrer ursprünglichen, vorteilhaft nach oben geneigten Position, in der sich die Walzen einander gegenüberliegend befinden, absetzbar oder wegdrehbar ist. Die geeignete Kraftvorrichtung kann zum Beispiel

– ein Kraftzylinder sein, der vorteilhaft ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder ist,
– ein mit einem Kraftzylinder oder mit einer entsprechen Vorrichtung belastbarer Kipphebel oder Kipparm sein,
– eine mit einer Kraftvorrichtung zu bewegende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange sein,
– mit einer Servohydraulik ausgerüsteter linearer Motor sein,
– eine entsprechende Kraftvorrichtung sein, die auf einer anderen anwendbaren Positionierungstechnik beruht, oder
– eine manuelle Kraftvorrichtung sein, wie zum Beispiel eine Kurbel, eine mechanische Gegengewichtvorrichtung oder eine entsprechende Kraftvorrichtung, mit der die lineare Führung neigbar ist und somit die Walze in den linearen Führung verschiebbar ist.

Eine mit einem solchen Stellantrieb verschiebbare Walze kann, außer mit einer mit dem unteren Zylinder und/oder oberen Zylinder erzeugten Bewegung, die wesentlich in Richtung der Walzenspaltebene verläuft, in einer von der ursprünglichen Walzenspaltebene abweichenden Richtung bewegt werden. Der Stellantrieb kann zum Beispiel zur Verbesserung der Feineinstellung der Walzenspaltbelastung angeordnet werden.

Die Einstellung der Walzenspaltbelastung des einzelnen Walzenspalts oder das Schließen bzw. Verschieben der Walze kann nach der Erfindung auf der Keilkraft beruhen, die von den sich verkeilenden Walzen hervorgerufen wird. Hierbei kann zumindest eine an der linearen Führung gelagerte Walze, wie zum Beispiel eine Zwi schenwalze im Kalander, in der linearen Führung bewegt werden, deren Bewegungsspiel so bemessen sein kann, zum Beispiel so kurz, dass der Walzenspalt geöffnet und geschlossen werden kann.

Zur Einstellung der Walzenspaltbelastung durch Steuerung der Verkeilung der Walzen kann auch hilfreich sein, dass der Winkel der sich verkeilenden Walzen der Walzenanordnung zur Schwerkraftlinie hin verändert wird. Hierbei wird mit einem kleinen Winkel ein hoher Liniendruck erzeugt, indem die Keilkraft die Schwerkraft verstärkt und zur Schwerkraftlinie hin nicht unbedingt quer liegende Belastungszylinder benötigt werden. Die Walzenanordnung ist um 45° geneigt. Hierbei kann die Belastung des Walzenspalts an der Oberseite der geneigten Walzenanordnung verstärkt und eine ausreichende Walzenspaltbelastung nur durch Verkeilung der Walzenanordnung ermöglicht werden.

Wie die Einstellung der Walzenspaltbelastung der Walzenspalten erfolgt auch das Öffnen und Schließen des Walzenspalts bzw. der Walzenspalten mittels Neigungswinkel und Schwerkraft der Walzenanordnung. Hierbei kann das Öffnen/Schließen des Walzenspalts oder die Einstellung der Walzenspaltbelastung durch Ändern des über die Mittelachsen der Walzen der Walzenanordnung verlaufenden Winkels der Ebene zur Schwerkraftlinie oder Walzenspaltebene hin erreicht werden. Ein hoher Liniendruck bzw. eine hohe Winkelspaltbelastung wird zur horizontalen Ebene hin mit einem kleinen Winkel erreicht, indem die sich gegeneinander drückenden Walzen die Schwerkraft verstärken und zur Schwerkraftlinie hin quer liegende Belastungszylinder nicht unbedingt benötigt werden. In einer geneigten Walzenanordnung kann die Belastung des Walzenspalts an der Oberseite der geneigten Walzenanordnung verstärkt und an der Unterseite der geneigten Walzenanordnung vermindert werden. Außerdem besteht durch Ausrücken der Aufhängung der Walze nach oben bzw. durch Fallenlassen der Walze aus der ursprünglichen Walzenspaltebene sogar die Möglichkeit, den Walzenspalt schnell zu öffnen.

In einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind die Walzenspalten geöffnet, wenn die Walzenspaltebene zur vertikalen Schwerkraftlinie hin sich in einer geneigten Stellung befindet und im Belastungszustand der Walzenspalten die Walzenspaltebene parallel oder zur vertikalen Schwerkraftlinie hin nur etwas geneigt ist. Wenn die Walzenspaltbelastung erhöht oder der Walzenspalt geschlossen wird, wird die für die lineare Führung der Walze angeordnete lineare Führung und mit dieser die Lagerbuchse zur vertikalen Schwerkraftlinie hin gewendet oder gedreht, wodurch die Walze in der linearen Führung gleitet und der Walzenspalt sich mittels Schwerkraft oder Winkel schließt. Der Stellantrieb für eine solche Wendebewegung bzw. Drehbewegung kann zum Beispiel ein Elektromotor oder Hydraulikmotor sein. Da bei der Einstellung der Walzenspaltbelastung bzw. beim Schließen des Walzenspalts Schwerkraft zu Hilfe genommen wird, wird keine große Wendekraft bzw. Drehkraft benötigt und der erforderliche Momentenarm bzw. die Länge der linearen Führung kann klein sein. Dabei ist von Vorteil, dass in den Walzenspalten verschiedene einstellbare Walzenspaltbelastungen verwendet werden könne, deren Größe sich mit folgender Formel festlegen lässt:
Fy = M × G × sin(A), dabei bedeutet
M = Masse der Walze
G = Gravitationskonstante (9,81 m/s²)
A = Belastungswinkel der Walze

Die zweite Aufgabe der Erfindung lässt sich zum Beispiel in der Weise lösen, dass die Walzenspaltdynamik der Walzenanordnung so geändert wird, dass das Voranschreiten des sich entwickelnden Schwingungsproblems durch Verändern der Lage der Problemwalze, welche die Schwingung hervorbringt, zur Walzenspaltebene hin verhindert wird, d. h. in der Walzenanordnung werden die Walzen überlappt angeordnet. Die Änderung der Lage einer solchen Problemwalze kann durch Ändern des Kipphebelgelenks bzw. Kipparmgelenks in einen Exzenter und durch Drehen dieses Exzenters zum Beispiel während des Betriebs verwirklicht werden, wodurch sich die Zwischenwalze in Maschinenrichtung bzw. MD-Richtung bewegen lässt. Nach einem anderen Verwirklichungsbeispiel eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, in dem die Walzenanordnung mindestens aus drei Walzen gebildet wird und die Walzenspaltebene zickzackförmig ist, ist der Abstand der starr in der Walzenspaltebene vorhandenen Walzen kleiner als der Durchmesser der aus der Walzenspaltebene weg zu bewegenden Walze, wodurch sich die bewegbare Walze fest zwischen den in der Walzenspaltebene vorhanden Walzen verkeilt oder sich aus dem Kontakt mit den Walzen löst. Hierbei kann die Walzenspaltbelastung so eingestellt oder der Walzenspalt kann geschlossen oder der Walzenspalt kann geöffnet werden, indem die zu verschiebende Walze hinsichtlich der starren und/oder der anderen Walzen bewegt wird. Eine solche Regelung wirkt insbesondere auf die Barring-Typen eines Mehrfachwalzenspaltkalanders, bei dem sich durch einen selbsterregten Mechanismus am Mantel einer Walze mit Polymeroberfläche Welligkeit bildet.

Die dritte Aufgabe der Erfindung kann zum Beispiel so gelöst werden, dass die Lagerbuchse der Walze, die gleitend am Zwischenwalzenschenkel gelagert ist, mittels einer Führungsvorrichtung an einem Walzenaufnahmekörper befestigt ist. Zur Bildung des Kraftkreises, der größer als die von der Walzenspaltbelastung hervorgebrachte Kraft ist, sind zwischen den Lagerbuchsen Gegenelemente angeordnet, die gegeneinander treffen, wenn die Walzenanordnung bzw. die Walzenspalten mit dem unteren Zylinder geschlossen werden. In dem so gebildeten Kraftkreis bewegen sich die Kräfte vom unteren Zylinder durch die Lagerbuchsen und die Gegenele mente hindurch bis in das Oberteil des Walzenaufnahmekörpers; dank des gebildeten Kraftkreises ist in der Walzenanordnung keine von den Mänteln der Walzen verursachte Federung vorhanden. Hierbei können die Gegenelemente nach einer Ausführungsform der Erfindung an den Lagerbuchsen befestigt werden, wobei sich die Gegenelemente in der Weise ändern lassen, dass sie dem geschliffenen Durchmesser der Walze entsprechen.

Nach einem Aspekt der Lösung für die dritte Aufgabe der Erfindung kann der Liniendruck der Walzenspalten mittels der mantelbelasteten oberen und unteren Walze erzeugt und die Entlastung der Zwischenwalzen kann mit Gleitlagerungen mit einem vertikalen Hub verwirklicht werden. Außerdem können die Gleitlager in Führungen in MD-Richtung verwendet werden, an denen entlang sich die Zwischenwalze in MD-Richtung bewegen lässt.

Das Problem insbesondere von Hydraulikzylindern liegt darin, dass die in den Hydraulikzylindern verwendeten Dichtungen einen großen Unterschied zwischen Ruhefriktion und Bewegungsfriktion aufweisen. Dabei verursacht der große Unterschied zwischen Ruhefriktion und Bewegungsfriktion Probleme für die Einstellung der Walzenspaltbelastung, insbesondere dann, wenn eine geringe Einstellung und kleine Einstellungsbewegungen erforderlich sind. In der Praxis ist es dann so, dass der ansteigende Druck nicht die Ruhefriktion bewältigen kann, wodurch der Kraftzylinder sich überhaupt nicht bewegt, oder die große Ruhefriktion verursacht eine Druckansammlung im Zylinder, was letztendlich einen Ruck in der Bewegung des Zylinders hervorruft, die zudem meistens die gewünschte Einstellung überschreitet. Das Altern von Dichtungen verursacht auch einen schnelleren Verschleiß der Dichtungen, was weiterhin die Wahrscheinlichkeit von ruckhaften Bewegungen erhöht.

Die vierte Aufgabe der Erfindung kann mit einem Kraftzylinder für die Walzenanordnung der Faserbahnmaschine gelöst werden, zum Beispiel in der Weise, dass das Material für die im Hydraulikzylinder zu verwendende Dichtung in der Weise gewählt wurde, dass die Ruhefriktion und die Bewegungsfriktion des Materials möglichst nahe beieinander liegen.

Eine die Kriterien erfüllende Materialgruppe sind zum Beispiel Materiale auf Kohlenstoffbasis und insbesondere reichlich Grafit enthaltende Materiale auf Kohlenstoffbasis, da für Grafit eine selbstschmierende Eigenschaft charakteristisch ist und die Materiale von ihrer Verschleißbeständigkeit gut sind und ausreichend einen Oberflächendruck aushalten. Wenn die Verschleißbeständigkeit als primäres Kriterium gehalten wird, stellen faserverstärkte Grafitverbundstoffe geeignete Materiale dar, die im Wesentlichen die gleichen Friktionseigenschaften aufweisen. Das Material für die Dichtungen kann dann aus einer Gruppe gewählt werden, zu der vorteilhaft faserverstärkte Grafitverbundstoffe und Materiale auf Kohlenstoffbasis gehören, vorteilhafter reichlich Grafit enthaltende Materiale auf Kohlenstoffbasis.

Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung somit die Walzenanordnung einer Faserbahnmaschine, in der das Bahnmaterial durch einen Walzenspalt hindurch geführt wird, der in der Walzenanordnung von einander gegenüberliegenden Walzen gebildet wird. Von den Vorteilen der vorliegenden Erfindung lässt sich anführen, dass mit der Erfindung die Einstellbarkeit von Walzenspaltbelastungen verbessert, Walzenvibrationen reduziert und die Lage der Problemwalze bzw. der Problemwalzen geändert werden kann. Im Zusammenhang mit den Vorteilen der vorliegenden Erfindung kann weiterhin noch folgendes festgestellt werden. Jeder einzelne Walzenspalt der Walzenanordnung lässt sich unabhängig von den anderen Walzenspalten der Walzenanordnung öffnen und schließen. Die Walzenspaltbelastung jedes einzelnen Walzenspalts ist unabhängig von den anderen Walzenspalten der Walzenanordnung einstellbar. Eine weichflächige Zwischenwalze in der Walzenanordnung, wie zum Beispiel eine Polymerzwischenwalze, die verschlissen ist oder in anderer Weise eine nicht behebbare Formänderung erfahren hat, kann dank der Erfindung zur Seite bewegt werden, wobei die Folgen und das Barring-Phänomen der durch Verschleiß hervorgerufenen Welligkeit reduziert werden. Auch ist es von Vorteil, dass dank der selbständigen Bewegbarkeit der Zwischenwalze die nachteiligen Wirkungen der durch die Wärmeformänderungen und anderen Formänderungen der weichflächigen Zwischenwalze hervorgerufenen Walzenvibrationen in der Weise reduziert werden können, dass die Problemwalze sich zur Seite bewegen und/oder sich vom Walzenspaltkontakt lösen lässt.

Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit einem als vorteilhaft gehaltenen Anwendungsbereich der Faserbahnmaschine bzw. mit dem Kalander einer Papiermaschine, in dem es mehrere Walzen gibt, beschrieben. Es handelt sich somit um einen Mehrfachwalzenkalander, der von einer mehrere Walzen umfassenden Walzenanordnung gebildet wird. Im Folgenden wird der Einfachheit halber der Mehrfachwalzenkalander als Kalander bezeichnet.

Die Bahn, wie zum Beispiel die Papierbahn, läuft im Kalander durch mehrere aufeinander folgende Walzenspalten hindurch. Die Walzenspalten können die Bahn kalandrierende Walzenspalten sein, wie zum Beispiel ein Walzenspalt zwischen einer hartflächigen Thermowalze und deren weichflächiger Gegenwalze, oder nichtkalandrierende Walzenspalten sein, wie zum Beispiel ein Drehwalzenspalt zwischen zwei weichflächigen Walzen.

Hinsichtlich der vorliegenden Erfindung ist die Konstruktion der Walzen der Walzenanordnung oder deren Folge nicht wesentlich, sondern wesentlich sind die durch die Erfindung möglich gemachten Mittel

– zur genaueren und individuellen Einstellung der Walzenspaltbelastungen,
– zum Öffnen und Schließen des Walzenspalts bei Bedarf unabhängig von anderen Walzenspalten,
– zur Fortsetzung des Bahnprozesses durch Entfernen der beschädigten Walze von den Walzenspaltkontakten,
– zur Verminderung von Vibrationen der Walzenanordnung.

Nachfolgend sind anhand der Zeichnung prinzipmäßig Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigen:
1a, 1b, 1c, 1d und 1e stellen schematisch einige als vorteilhaft gehaltene Beispiele von Walzenorientierungen dar, in denen das Bewegen der Walze/Walzen der Walzenanordnung nach der vorliegenden Erfindung durchführbar ist;
2 stellt eine als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Änderung der Stellung der Walzen der Walzenanordnung zueinander dar;
3 stellt eine zweite als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Änderung der Stellung der Walzen der Walzenanordnung zueinander dar;
4 stellt eine dritte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Änderung der Stellung der Walzen der Walzenanordnung zueinander dar;
5 stellt eine vierte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Änderung der Stellung der Walzen der Walzenanordnung zueinander dar;
6 stellt eine fünfte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Änderung der Stellung der Walzen der Walzenanordnung zueinander dar;
7 stellt eine sechste als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Änderung der Stellung der Walzen der Walzenanordnung zueinander dar;
8a, 8b und 9 stellen eine siebte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zum Verschieben der Walze der Walzenanordnung dar, und
10 stellt eine achte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der Erfindung zur Aufhängung der Walzen der Walzenanordnung an einem Walzenaufnahmekörper dar.
In den Figuren der Zeichnung ist die Walzenanordnung bzw. der Kalander allgemein mit der Bezugsnummer 1 gekennzeichnet. Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen läuft die Bahn zickzackförmig von oben nach unten durch die Walzenspalten der Walzenanordnung hindurch, dessen untere Walze 11 die erste Walze ist und darüber die als Walzenstapel angeordnete zweite Walze 12, dritte Walze 13, vierte Walze 14, fünfte Walze 15 usw.
In den 1a ... 1e sind schematisch einige der als vorteilhaft gehaltenen Walzenorientierungen der Walzenanordnung 1 des Kalanders dargestellt, an die die Bewegung der Walze/Walzen der Walzenanordnung nach der vorliegenden Erfindung anpassbar ist.
In den Beispielen in 1a und 1b ist jeweils eine Walzenanordnung aus fünf Walzen dargestellt, die eine untere Walze und vier auf ihr angeordnete Walzen 12 ... 15 umfasst. Die Walzenanordnung in 1a und 1b sind vertikal bzw. parallel zur Schwerkraftlinie angeordnet. Dabei ist die Form der Walzenspaltebene, in der jede Walze mit zumindest einer anderen Walze der Walzenanordnung in Walzenspaltkontakt steht, eine gerade Walzenspaltebene NLS in Form der Schwerkraftlinie.
Das Beispiel in 1a unterscheidet sich vom Beispiel in 1b darin, dass im Beispiel in 1a nur die Zwischenwalzen 12, 13 und 14 vorhanden sind, die zwischen der unteren Walze 11 und der oberen Walze 15 nach der Erfindung von der ursprünglichen Walzenspaltebene NLS wegbeweglich sind. Die untere Walze kann normal nach oben mit dem unteren Zylinder 34 belastet werden (vgl. 2 ... 5) und die obere Walze 15 kann nach unten mit dem oberen Zylinder 35 belastet werden (vgl. 2 ... 5). Im Beispiel in 1b sind alle Walzen, also die untere Walze 11 und die darüber gelegenen Walzen bzw. Zwischenwalzen 12, 13, 14 und die obere Walze 15, nach der Erfindung von der ursprünglichen Walzenspaltebene NLS weg beweglich.
Im Beispiel in 1c ist eine Walzenanordnung von fünf Walzen dargestellt, die die untere Walze und die vier darüber angeordneten Walzen 12 ... 15 umfasst. Die Walzenanordnung in 1c ist gerade, aber zur vertikalen Schwerkraftlinie hin geneigt. Dabei ist die Form der Walzenspaltebene, in der jede Walze mit zumindest einer anderen Walze der Walzenanordnung in Walzenspaltkontakt steht, eine zur Schwerkraftlinie hin geneigte Walzenspaltebene NLK.
Im Beispiel in 1d ist eine Walzenanordnung von fünf Walzen dargestellt, die die untere Walze und die vier darüber angeordneten Walzen 12 ... 15 umfasst. Die Walzen der Walzenanordnung in 1d stehen überlappend zueinander, d.h. in der Walzenanordnung ist eine sogen. Überlappung verwirklicht. Dabei folgt die Walzenspaltebene, in der jede Walze mit zumindest einer anderen Walze der Walzenanordnung in Walzenspaltkontakt steht, der Linie, die über den Walzenspalten der Mittelpunkte der Walzen verläuft, wobei die Form der Walzenspaltebene eine zickzackförmige Walzenspaltebene NLP ist.
Im Beispiel in 1e ist eine Walzenanordnung von acht Walzen dargestellt, die die untere Walze und die sieben darüber angeordneten Walzen 12 ... 18 umfasst. Die Walzenanordnung teilt sich bei dem durch die weichflächigen Zwischenwalzen 14 und 15 gebildeten Drehwalzenspalt, bei dem es sich um einen Walzenspalt handelt, in dem die Bahn nicht kalandriert wird, in eine untere Walzenanordnung, welche die unteren Walzen 11 ... 14 umfasst, und in eine obere Walzenanordnung, welche die oberen Walzen 15 ... 18 umfasst. Die Walzenanordnungen in 1e sind beide geneigt, aber ihre Neigungsrichtungen sind einander entgegengesetzt. Dabei ist die Form der Walzenspaltebene, in der jede Walze mit zumindest einer anderen Walze der Walzenanordnung in Walzenspaltkontakt steht, eine einen Winkel bildende strichlinienförmige Walzenspaltebene NLM.
Es ist hervorzuheben, dass es nicht wesentlich ist, welches die Reihenfolge und/oder die Anzahl der vom Typ her unterschiedlichen Walzen der Walzenanordnung 1 ist. In einer normalen Walzenanordnung aus vielen Walzen befinden sich zum Beispiel in einem Kalander mit acht Walzen folgende Walzen übereinander:

– als unterste die untere Walze 11, die belastet ist und durchbiegungskompensiert und/oder eine zonengeregelte Thermowalze oder nur eine hartflächige Thermowalze sein kann,
– die weichflächige, zum Beispiel polymerflächige Walze 12, danach
– die hartflächige Thermowalze 13, dann
– eine weichflächige Walze, zum Beispiel die polymerflächige Walze 14, danach
– eine weichflächige Walze, zum Beispiel die polymerflächige Walze 15, dann
– die hartflächige Thermowalze 16, danach
– eine weichflächige Walze, zum Beispiel die polymerflächige Walze 17, und als oberste Walze
– die obere Walze 18, die eine durchbiegungskompensierte und/oder eine zonengeregelte Thermowalze oder nur die hartflächige Thermowalze 18 sein kann.
– Die Reihenfolge der Walzen in der Walzenanordnung kann auch folgendermaßen sein: Als untere Walze eine weichflächige, zum Beispiel eine polymerflächige Walze, über der dann hartflächige Thermowalzen angeordnet sind, und als oberste Walze wieder eine weichflächige, zum Beispiel polymerflächige Walze.

Dabei kann der Walzenspalt, der zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden hartflächigen und weichflächigen Walzen gebildet wird, ein die Bahn kalandrierender Walzenspalt sein und der Walzenspalt, der zwischen den jeweils weichflächigen Walzen gebildet wird, ein die Bahn nicht kalandrierender Walzenspalt sein. Ein typischer die Bahn nicht kalandrierender Walzenspalt ist im Kalander zum Beispiel ein die Bahn nicht kalandrierender Drehwalzenspalt. Wenn im Kalander sowohl die Bahn kalandrierende Walzenspalten und ein die Bahn nicht kalandrierender Drehwalzenspalt vorhanden sind, ist es normal, dass die eine Seite der Bahn vor dem Drehwalzenspalt kalandriert wird und die andere Seite der Bahn nach dem Drehwalzenspalt kalandriert wird.
Zur Erzeugung der Walzenspaltbelastung kann die untere Walze 11 der Walzenanordnung 1 von unten belastet werden, zum Beispiel mit dem unteren Zylinder 34, und/oder die obere Walze 15; 18 kann in der gleichen Weise wie die untere Walze belastet werden, allerdings von oben her, zum Beispiel mit dem oberen Zylinder 35, und außerdem können jeweils die zwischen der oberen Walze und der unteren Walze vorhandenen Zwischenwalzen 12 ... 14; 12 ... 17 mit Hilfe des auf die Lagerbuchsen der Zwischenwalze wirkenden Belastungsarms belastet werden, wie zum Beispiel mit dem Kraftzylinder 51, 92 oder mit dem Kipphebel 61 oder dem Kipparm 71 oder dem Hebelarm 81 oder einem entsprechenden für das Verschieben der Walze bestimmten Stellantrieb 5, 6, 7, 8, 9. Mit der einstellbaren Zwischenwalzenbelastung können bei Bedarf auch die von der Anziehungskraft der Erde verursachten Probleme zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Walzenspaltbelastung im Kalander kompensiert oder zumindest reduziert werden.
Normalerweise sind Walzenanordnungen, wie z. B. die vorstehend genannten aus acht Walzen vertikal. Die in 1e dargestellte Walzenanordnung aus acht Walzen weicht von normalen Walzenanordnungen darin ab, dass die unterhalb des Drehwalzenspalts gelegene untere Walzenanordnung gegen den Uhrzeigersinn geneigt und die oberhalb des Drehwalzenspalts gelegene obere Walzenanordnung im Uhrzeigersinn geneigt ist.
Die wesentlichen Ziele der vorliegenden Erfindung sind:

– eine verbesserte Walzenanordnung der Faserbahnmaschine zur Verbesserung der Einstellung der Walzenspaltbelastung oder des Liniendrucks des Walzenspalts sowie zur Reduzierung der Vibrationen der Walzenanordnung zu erhalten;
– eine verbesserte Ausführungsform der Walzenanordnung zur Reduzierung des Barring-Phänomens zu erhalten, wenn sich an der Oberfläche einer weichflächigen Walze durch einen selbsterregten Mechanismus oder durch eine nicht zu behebende Formänderung oder durch Verschleiß oder durch Dickeschwankung der Faserbahn Welligkeit bildet;
– Verbesserung der Walzenaufhängung der Walzenanordnung zur Reduzierung von Walzenvibration;
– einen verbesserten Kraftzylinder für die Walzenanordnung der Faserbahnmaschine zu erhalten, um die in der Walzenanordnung mit der Einstellung der Walzenspaltbelastung zusammenhängenden, durch die Änderungen der Walzenspaltbelastungen verursachten ruckhaften Bewegungen zu reduzieren.

Im Allgemeinen können diese Ziele in der Weise nach der Erfindung erreicht werden, dass zumindest eine der Walzen 11 ... 18 der Walzenanordnung 1 zur Walzenspaltebene NLS, NLK, NLK, NLM hin in der Walzenanordnung beweglich ist, wobei in der Walzenspaltebene jede Walze in Walzenspaltkontakt mit zumindest einer anderen Walze in der Walzenanordnung steht.
Es wird auf die 2, ..., 8 verwiesen, die verschiedene äquivalente alternative Beispiele über Stellantriebe enthalten, mit welchen die Walzenspaltbelastung eingestellt oder zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin verschoben werden kann, in der die Walzen einander gegenüber liegen. Eine ursprüngliche Walzenspaltebene ist in Hinsicht auf die Funktionalität der Erfindung nicht das Wesentlichste. So kann die ursprüngliche Walzenspaltebene zur Schwerkraftlinie hin

– eine vertikale oder fast vertikale Walzenspaltebene NLS sein,
– eine geneigte oder stark geneigte Walzenspaltebene NLK sein, oder
– eine zickzackförmige Walzenspaltebene NLP sein.

Hinsichtlich der Erfindung ist auch die Anzahl der verschiebbaren Walzen der Walzenanordnung nicht wesentlich. So können alle Walzen oder nur eine der Walzen der Walzenanordnung zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin verschiebbar sein.
In der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung gehört zum Stellantrieb 5 der zum Verschieben der Walze 12, 13, 14 bestimmte, in seiner Länge einstellbare Kraftzylinder 51, der auf die Lagerbuchsen der verschiebbaren Walze 12, 13, 14 wirkt. Durch Einstellung der Länge des Kraftzylinders bewegen sich die Lagerbuchsen und mit diesen die Walze in den linearen Führungen 40.
In der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung gehört zum Stellantrieb 6 der mittels des zum Verschieben der Walze 12, 13, 14, 15 bestimmten, in seiner Länge einstellbaren Kraftzylinders 62 um seinen Gelenkpunkt drehbare Kipphebel 61, der auf die Lagerbuchsen der verschiebbaren Walze wirkt. Durch Drehen des Kipphebels bewegen sich die Lagerbuchsen und mit diesen die Walze in den linearen Führungen 40.
In der in 4 dargestellten dritten Ausführungsform der Erfindung gehört zum Stellantrieb 8 der mittels des zum Verschieben der Walze 12, 13, 14 bestimmten, in seiner Länge einstellbaren Kraftzylinders 82 um seinen Gelenkpunkt drehbare Hebelarm 81, der auf die Lagerbuchsen der verschiebbaren Walze 12, 13 wirkt. Durch Drehen des Hebelarms bewegen sich die Lagerbuchsen und mit diesen die Walze in den linearen Führungen 40.
In der in 5 dargestellten vierten Ausführungsform der Erfindung gehört zum Stellantrieb 7 der mittels der zum Verschieben der Walze 12, 13, 14, 15 bestimmten, in ihrer Länge einstellbaren Keilvorrichtung 72 in der Länge einstellbare und um seinen Gelenkpunkt drehbare Kraftzylinder 62, welcher den Kipparm 71 dreht, der auf die Lagerbuchsen der Walze wirkt. Entweder durch Einstellen der Länge des Kipparms oder sowohl durch Einstellen der Länge des Kipparms als auch durch Drehen des Kipparms bewegen sich die Lagerbuchsen und mit diesen die Walze in den linearen Führungen 40.
In der in 6 dargestellten fünften Ausführungsform der Erfindung gehört zum Stellantrieb 9 die mit dem zum Verschieben der Walze 12, 13, 14 bestimmten, in seiner Länge einstellbaren Kraftzylinder 92 um ihren Gelenkpunkt 95 in einer geneigten Position drehbare lineare Führung 40. Durch Neigen der linearen Führungen bewegen sich die Lagerbuchsen und mit diesen die Walze in den linearen Führungen.
In der in 7 dargestellten sechsten Ausführungsform der Erfindung kann als Stellantrieb zum Verschieben der Walze 12, 14 zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin jeder der vorstehend erklärten Stellantriebe verwendbar sein. Wesentlich für die sechste Ausführungsform ist, dass die Verkeilung der Walzen zum Einstellen der Walzenspaltbelastungen und zum Schließen/Öffnen der Walzenspalten genutzt wird. Charakteristisch für die Tätigkeit dieser Ausführungsform ist, dass der Abstand zwischen jeder zweiten Walze 11 und 13 und/oder 13, 15 kleiner ist als der Durchmesser der verschiebbaren Walze 12 respektive 14.
In der in 8 dargestellten siebten Ausführungsform der Erfindung gehört zum Stellantrieb 9 zum Verschieben der Walze zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin eine exzentrische Lagerung, mit deren Hilfe die Gelenke der Stützarme der Walzen 12, 13, 14 der Walzenanordnung exzentrisch gebildet sind, d.h. in den Gelenken 65 des Kipphebels 61, der auf die Lagerbuchsen der Walze wirkt, oder in den Gelenken 85 des Kipparms 81, der auf die Lagerbuchsen der Walze wirkt, sind die exzentrischen Achsen 101, 102 eingesetzt. Durch Drehen der exzentrischen Achse bewegen sich das Gelenk und die Lagerbuchsen der Walze und mit diesen die Walze in den linearen Führungen 40.
Es wird auf 2 verwiesen, in der ein Kalander dargestellt ist, zu dessen Walzenanordnung 1 die fünf Walzen 11, 12, 13, 14, 15 gehören. Der untere Zylinder 34 belastet die untere Walze 11 des Kalanders nach oben. Die obere Walze wird nach unten von der oberen Strebe 35 abgestützt, an der der obere Zylinder 35, der die Walzenanordnung nach unten belastet, positioniert sein kann.
Zur einzelnen Belastung der Zwischenwalzen 12, 13, 14 ist an der Walzenanordnung 1 die Stützvorrichtung 5 angeordnet, die entlang des vertikalen Teils 32 des Walzenaufnahmekörpers beweglich ist. Nach der Grundidee der Erfindung kann die Stützvorrichtung sowohl eine Walze individuell gegen eine andere Walze belasten und so auf die Walzenspaltbelastung wirken. Zum Bewegen der Walze zur Walzenspaltebene hin gehört zur Stützvorrichtung eine in ihrer Länge einstellbare Kraftvorrichtung, welche in der Figur der in seiner Länge einstellbare Kraftzylinder 51 ist, der ein hydraulischer und/oder pneumatischer Zylinder und/oder eine elektrische Schraube sein kann.
Mit Hilfe des für das Verschieben der Walze bestimmten Stellantriebs 5 kann also individuell jede Walzenspaltbelastung eingestellt werden und bei Bedarf kann die einzelne Walze 12, 13, 14 vom Walzenspaltkontakt gelöst werden. Durch die Möglichkeit, den Walzenspalt zu öffnen und die Walze vom Walzenspaltkontakt weg zu bewegen, wird zum Beispiel machbar, dass eine auf der Manteloberfläche beschädigte Problemwalze, die außer Schäden auf der Faserbahn auch Vibrationen der Walzenanordnung verursacht, jetzt einfach durch Verschieben zu einer in den Prozess nicht einbezogenen Walze wird und der Faserbahnprozess ohne Unterbrechung des Papiermaschinenbetriebs fortgesetzt werden kann.
In der Ausführungsform in 2 betreffend die Änderung der Stellung der Walzen 11, 12, 13, 14, 15 der Walzenanordnung 1 zueinander, gehört zur Stützvorrichtung 5 des für das Verschieben der Walze bestimmten Stellantriebs und der Walze der im vertikalen Körperteil 32 der Walzenanordnung in Richtung des vertikalen Teils bewegliche Stellantrieb 51, welcher ein in der Länge einstellbarer Kraftzylinder ist, vorteilhaft ein hydraulischer Kraftzylinder, von dem das eine Ende in der Lagerbuchse 41 der Walze befestigt ist und das an dere Ende im beweglichen Gleitstück 54, das sich entlang des Körperteils der Walzenanordnung bewegt, wobei mittels des zur vertikalen Positionierung der Walze bestimmten Kraftzylinders 52 der Kraftzylinder und mit diesem die Walze vertikal zum festen Stützträger 53 bewegt werden kann, welcher am vertikalen Körperteil 32 des Kalanders befestigt ist. Die Lagerbuchse 41 ist gleitend angeordnet, zum Beispiel gleitend mit Hilfe des Stützträgers 42 in der linearen Führung 40. Dabei ändert sich die Länge des Kraftzylinders 51, indem dieser belastet wird, und die in den linearen Führungen 40 mittels der gleitenden Lagerbuchsen sich bewegende Walze bewegt sich aus der ursprünglichen geraden Walzenspaltebene NLS weg oder umgekehrt. Je nach den Größen der erzeugten Bewegungen kann die neue Walzenspaltebene der Walzenanordnung 1 die zickzackförmige Walzenspaltebene NLS oder die geneigte Walzenspaltebene NLK sein. Die Walzenspaltebene ist die Walzenspaltebene NLM in gestrichelter Linienform, die Walze ist aus dem Walzenspaltkontakt bzw. aus ihren Walzenspaltkontakten gelöst.
Es ist zu bemerken, dass auch andere äquivalente Lösungen für den Stellantrieb 5 angewendet werden können. Geeignete Stellantriebe sind zum Beispiel: ein mit einem Kraftzylinder belastbarer Kipphebel oder Hebelarm; ein mit einer Keilvorrichtung oder einer entsprechenden anderen Vorrichtung in der Länge einstellbarer Kipphebel; eine neigbare lineare Führung; eine Gelenkachse eines exzentrischen Kipphebelgelenks oder eines Hebelarms; eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange (nicht in der Figur dargestellt); eine lineare Führung, die mit einer Servohydraulik und einem linearen Motor ausgerüstet ist; eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Zahnstange; ein auf einer anderen Positionierungstechnik beruhendes Gerät oder Vorrichtung, mit dem/der die drehbare lineare Führung 40 weg von ihrer ursprünglichen geneigten Stellung bewegt oder positioniert werden kann, in der die Walzen gegeneinander liegen.
Es wird auf 3 verwiesen, in der ein Kalander dargestellt ist, zu deren Walzenanordnung 1 die fünf Walzen 11, 12, 13, 14, 15 gehören. Der untere Zylinder 34 belastet die untere Walze 11 des Kalanders nach oben. Zum Stützen 1 der oberen Walze 15 und der Zwischenwalzen 12, ..., 14 ist in der Walzenanordnung die Stützvorrichtung 6 angeordnet. Die Stützvorrichtung kann eine Walze individuell gegen eine andere Walze stützen oder belasten und so auf die Walzenspaltbelastung wirken, dass die Walze zur Walzenspaltebene hin bewegt wird, wobei jede Walzenspaltbelastung individuell eingestellt werden kann, damit bei Bedarf eine einzelne Walze vom Walzenspaltkontakt gelöst wird.
Durch die Möglichkeit, den Walzenspalt zu öffnen und die Walze weg vom Walzenspaltkontakt zu bewegen wird zum Beispiel machbar, dass eine auf der Manteloberfläche beschädigte Problemwalze, die außer Schäden auf der Faserbahn auch Vibrationen der Walzenanordnung verursacht, jetzt einfach durch Verschieben zu einer in den Prozess nicht einbezogenen Walze wird und der Faserbahnprozess ohne Unterbrechung des Papiermaschinenbetriebs fortgesetzt werden kann.
In der Ausführungsform in 3 betreffend die Änderung der gegenseitigen Stellung der Walzen 11, 12, 13, 14, 15 der Walzenanordnung 1, gehört zur Stützvorrichtung 6 der im vertikalen Körperteil 32 der Walzenanordnung befestigte Stützarm 61, der zum Beispiel ein Kipphebel ist, von dem das eine Ende drehbar in der Lagerbuchse 41 der Walze befestigt ist und das andere Ende vom Kraftzylinder 62 belastet wird, der zwischen dem anderen Ende des Stützarms und dem Stützträger 63 des im vertikalen Körperteil der Walzenanordnung befestigten Kraftzylinders eingesetzt ist. Die Lagerbuchse ist beweglich, zum Beispiel mittels des Stützträgers 42, in der linearen Führung 40 eingesetzt. Dabei dreht sich der Kipphebel durch Belastung des Kraftzylinders um sein Kippgelenk 65 und die Lagerbuchse, die gleitbar in der linearen Führung 40 angeordnet ist, bewegt sich entlang der linearen Führung, wobei die Walze sich weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene NLS bewegt. Je nach den Größen der erzeugten Bewegungen kann die neue Walzenspaltebene der Walzenanordnung 1

– die gerade oder fast gerade Walzenspaltebene NLS,
– die geneigte Walzenspaltebene NLK,
– die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP, oder
– die Walzenspaltebene NLM in gestrichelter Linienform sein.

Die Bewegung der Walzen entlang den linearen Führungen ist in den Figuren mit einem doppelendigen Pfeil veranschaulicht.
In der Ausführungsform in 3 sind die Stellen der Kippgelenkachsen im vertikalen Körperteil 32 der Walzenanordnung unterschiedlich angeordnet. Die Unterschiedlichkeit kann, wie es in 3 dargestellt ist, durch Positionierung der Stellen der Kippgelenke 65 in der Weise verwirklicht werden, dass die Kipphebel 61 in einem abweichenden Winkel zur Achsenlinie RL stehen, die über die Achsen der Kippgelenke verläuft. Wenn mit den Kraftzylindern 62 an den Enden der Stützarme eine gleiche abweichende Bewegung erzeugt wird, sind die Bewegungen der Walzen 11, 12, 13, 14, 15 in den linearen Führungen 40 zueinander unterschiedlich.
Zur Erzeugung der verschieden langen Bewegungen der Walzen entlang den linearen Führungen können die Kipphebel 61 drehbar in den Lagerbuchsen 41 in der Weise befestigt sein, dass die Befestigungspunkte der Kipphebel voneinander abweichen, wobei die Kippbewegung der Kipparme um ihre Kippgelenke 65 entsprechende un terschiedliche Bewegungen weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene erzeugt.
Das Wegbewegen der Walzen 11, 12, 13, 14, 15 von der ursprünglichen Walzenspaltebene kann auch durch Bewegen der ganzen Walzenanordnung 1 mit den Kipphebeln 61 erzielt werden, deren Kippgelenke 65 am Walzenkörper 32 oder in den Lagerbuchsen hinsichtlich der Gelenkpunkte unterschiedlich befestigt sind.
Es ist zu bemerken, dass auch andere äquivalente Lösungen für den Kipphebel 61 angewendet werden können. Geeignete Stellantriebe zum Verschieben der Walze sind zum Beispiel:
ein mit dem Kraftzylinder belastbarer Kipphebel; ein mit einer Keilvorrichtung oder mit einer anderen entsprechenden Vorrichtung in seiner Länge einstellbarer Kipphebel (vgl. 5); eine neigbare lineare Führung; eine exzentrische Achse des Kipphebelgelenks; eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange; die lineare Führung 40, welche mit einer Servohydraulik und einem linearen Motor ausgerüstet ist; eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Zahnstange; ein auf einer anderen Positionierungstechnik beruhendes Gerät oder Vorrichtung, mit dem/der die drehbare lineare Führung 40 weg von ihrer ursprünglichen geneigten Stellung bewegt oder positioniert werden kann, in der die Walzen gegeneinander liegen.
Es wird auf 4 verwiesen, in der ein Kalander dargestellt ist, zu dessen Walzenanordnung 1 die fünf Walzen 11, 12, 13, 14, 15 gehören. Der untere Zylinder 34 belastet die untere Walze 11 des Kalanders nach oben. Die obere Walze ist nach unten mit der oberen Stütze 35 abgestützt, an der sich der der Walzenanordnung nach unten belastende obere Zylinder 35 befindet.
Zur einzelnen Belastung der Zwischenwalzen 12, 13, 14, d.h. unabhängig von der Belastung der anderen Walzen, ist für jede Zwischenwalze in der Walzenanordnung 1 die Stützvorrichtung 8 angeordnet. Jede einzelne Stützvorrichtung der Zwischenwalze ist drehbar im vertikalen Teil 32 des Walzenaufnahmekörpers befestigt. Nach der Grundidee der Erfindung kann die Stützvorrichtung eine Walze individuell gegen eine andere Walze belasten und so auf die Walzenspaltbelastung wirken. Zum Bewegen der Walze zur Walzenspaltebene gehört zur Stützvorrichtung der Hebelarm 81, der durch die in ihrer Länge einstellbare Kraftvorrichtung 82, wie zum Beispiel einen in seiner Länge einstellbaren Kraftzylinder, welcher zum Beispiel ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder sein kann, um den Gelenkpunkt 85 gedreht wird.
Mit der Stützvorrichtung 8, die als Stellantrieb zum Verschieben der Walze fungiert, kann also jede Walzenspaltbelastung einzeln eingestellt werden und bei Be darf lässt sich jede einzelne der Zwischenwalzen 12, 13, 14 von ihren Walzenspaltkontakten wegbewegen. Durch die Möglichkeit, den Walzenspalt zu öffnen und die Walze weg vom Walzenspaltkontakt zu bewegen, wird zum Beispiel machbar, dass eine auf der Manteloberfläche beschädigte Problemwalze, die außer Schäden auf der Faserbahn auch Vibrationen der Walzenanordnung verursacht, jetzt einfach durch Verschieben zu einer in den Prozess nicht einbezogenen Walze wird und der Faserbahnprozess ohne Unterbrechung des Papiermaschinenbetriebs und der Produktion fortgesetzt werden kann.
In der Ausführungsform in 4 betreffend die Änderung der Stellung der Walzen 11, 12, 13, 14, 15 der Walzenanordnung 1 zueinander, gehört zur Stützvorrichtung 8 jeder Walze also der Hebelarm 81, von dem das eine Ende drehbar im Körperteil der Walzenanordnung befestigt ist und das andere Ende drehbar in der Lagerbuchse 41 der Walze befestigt ist. Der Hebelarm wird mit dem in seiner Länge einstellbaren Kraftzylinder 82 belastet, von dem das eine Ende am Hebelarm, wie in 4 dargestellt, oder an der Lagerbuchse 41, und das andere Ende drehbar im vertikalen Körperteil 32 der Walzenanordnung befestigt ist. Der Hebelarm und der den Hebelarm belastende Kraftzylinder bilden somit eine Dreiecksstütze, von der die eine Seite und somit der Durchmesser des gesamten Stützdreiecks einstellbar ist.
Die Lagerbuchse ist mittels des Stützträgers 42 beweglich in der linearen Führung 40 angeordnet, zum Beispiel gleitbar. Durch Belastung des Kraftzylinders dreht sich der Hebelarm in den linearen Führungen 40 um seinen Gelenkpunkt 85, mittels der gleitenden Lagerbuchsen bewegt sich die Walze von der ursprünglichen geraden Walzenspaltebene NLS weg oder umgekehrt. Je nach den Größen der erzeugten Bewegungen kann die neue Walzenspaltebene der Walzenanordnung 1 die zickzackförmige Walzenspaltebene NLS oder die geneigte Walzenspaltebene NLK sein. Die Walzenspaltebene ist die Walzenspaltebene NLM in gestrichelter Linienform, die Walze ist aus dem Walzenspaltkontakt bzw. aus ihren Walzenspaltkontakten gelöst.
Es ist zu bemerken, dass auch andere äquivalente, d.h. von der Länge her einstellbare Lösungen zum Bewegen des Hebelarms angewendet werden können. Geeignete Stellantriebe sind zum Beispiel: neigbare lineare Führungen; eine Gelenkachse eines exzentrischen Hebelarms; eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange; eine lineare Führung, die mit einer Servohydraulik und einem linearen Motor ausgerüstet ist; eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Zahnstange; ein auf einer anderen Positionierungstechnik beruhendes Gerät oder Vorrichtung, mit dem/der die drehbare lineare Führung 40 weg von ihrer ursprünglichen geneigten Stellung be wegt oder positioniert werden kann, welche die Walzen aneinander hält.
Es wird auf 5 verwiesen, in der ein Kalander dargestellt ist, zu dessen Walzenanordnung 1 die fünf Walzen 11, 12, 13, 14, 15 gehören. Der untere Zylinder 34 belastet die untere Walze 11 des Kalanders nach oben. Zur Stützung 1 der oberen Walze 15 und der Zwischenwalzen 12, ..., 14 ist an der Walzenanordnung die Stützvorrichtung 7 angeordnet. Die Stützvorrichtung kann eine Walze individuell gegen eine andere Walze stützen oder belasten und so auf die Walzenspaltbelastung wirken und die Walze zur Walzenspaltebene hin bewegen, wobei jede Walzenspaltbelastung individuell eingestellt werden kann, damit bei Bedarf eine einzelne Walze vom Walzenspaltkontakt gelöst wird.
Durch die Möglichkeit, den Walzenspalt zu öffnen und die Walze weg vom Walzenspaltkontakt zu bewegen wird zum Beispiel machbar, dass eine auf der Manteloberfläche beschädigte Problemwalze, die außer Schäden auf der Faserbahn auch Vibrationen der Walzenanordnung verursacht, jetzt einfach durch Verschieben zu einer in den Prozess nicht einbezogenen Walze wird und der Faserbahnprozess ohne Unterbrechung des Papiermaschinenbetriebs fortgesetzt werden kann.
In der Ausführungsform in 5 betreffend die Änderung der gegenseitigen Stellung der Walzen 11, 12, 13, 14, 15 der Walzenanordnung 1, gehört zur Stützvorrichtung 7 der Walze der im vertikalen Körperteil 32 der Walzenanordnung befestigte Stützarm 71, der zum Beispiel ein Kipphebel ist, von dem das eine Ende drehbar in der Lagerbuchse 41 der Walze befestigt ist und das andere Ende vom Kraftzylinder 62 belastet wird. Der Kraftzylinder ist zwischen dem anderen Ende des Stützarms und dem Stützträger 63 des im vertikalen Körperteil der Walzenanordnung befestigten Kraftzylinders eingesetzt. Die Lagerbuchse der Walze ist beweglich, zum Beispiel mittels des Stützträgers 42, in der linearen Führung 40 eingesetzt. Dabei dreht sich der Kipphebel durch Belastung des Kraftzylinders um sein Kippgelenk 75 und die Lagerbuchse, die gleitbar in der linearen Führung 40 angeordnet ist, bewegt sich entlang der linearen Führung, wobei die Walze sich weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene bewegt, welche zur Schwerkraftlinie hin die vertikale oder fast vertikale Walzenspaltebene NLS ist. Je nach den Größen der erzeugten Bewegungen kann die neue Walzenspaltebene der Walzenanordnung 1 die gerade Walzenspaltebene NLS oder die geneigte Walzenspaltebene NLK oder die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP oder die Walzenspaltebene NLM in gestrichelter Linienform sein. Die Bewegung der Walzen entlang den linearen Führungen ist mit einem doppelendigen Pfeil veranschaulicht.
Die in 5 dargestellte Stützvorrichtung unterscheidet sich von der zweiten im Zusammenhang in
3 erläuterten und als vorteilhaft gehaltenen Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass in der Ausführungsform in 5 die Länge des Kipphebels 71 in der Weise einstellbar ist, dass die verschiebbare Walze 12, 13, 14 zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin verschiebbar ist, auch wenn der ursprüngliche Kipphebel 71 mit dem Belastungskraftzylinder 62 erhalten bleibt. Der Kipphebel ist ein sich teleskopförmig verlängernder Kipphebel. In der Ausführungsform in 5 umfasst die zum Stellantrieb gehörende Kraft zur Einstellung der Länge des Kipphebels die Keilmittelvorrichtung 7, deren axiale Bewegung in Querrichtung hinsichtlich der Länge des Kipphebels die Länge des Kipphebels verlängert und/oder wieder die ursprüngliche Länge des Kipphebels herstellt.
Der zweite Unterschied zwischen der Ausführungsform in 3 und der Ausführungsform in 5 liegt darin, dass in der Ausführungsform in 5 die Gelenkpunkte der Kipphebel 71 nicht unterschiedlich angeordnet sind. Eine gleiche Wirkung lässt sich jedoch erzielen, wenn bei den einzelnen Kipphebeln unterschiedliche Einstellungen der Keilmittelvorrichtungen verwendet werden.
In der Keilmittelvorrichtung 7 kann die Bewegung des Keilmittels 72 mit dem Stellantrieb 73 erzeugt werden, zum Beispiel mit einem hydraulischen Stellantrieb oder einer entsprechenden Vorrichtung. Es ist zu bemerken, dass natürlich auch andere äquivalente, auf einer geeigneten Positionierungstechnik beruhende Geräte oder Vorrichtungen angewendet werden können, mit der sich die Keilmittel wegbewegen oder positionieren lassen.
Es ist zu bemerken, dass anstelle des Kipphebels auch Kipparme als Stützmittel und/oder Belastungsmittel der Walzenanordnung eingesetzt werden können, und dass sich auch andere äquivalente Lösungen eines Stellantriebs zum Einstellen der Länge des Kipphebels 61 oder Kipparms verwenden lassen. Geeignete alternative Keilmittelvorrichtungen sind zum Beispiel

– ein Kraftzylinder für das Stützen des teleskopförmigen Kipphebels oder eines Teils des Hebelarms, welcher auf die Lagerbuchse der Walze wirkt, wobei das Drehen des Kipphebels oder Hebelarms um den Gelenkpunkt nach oben den Kipparm bzw. den Hebelarm verlängert,
– ein in der Richtung der Länge des teleskopförmigen Kipphebels oder Hebelarms wirkender Kraftzylinder; eine mit einer Servohydraulik ausgerüstete lineare Führung; eine mit einer Kraftvorrichtung zu bewegende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange oder ähnliches; eine auf einer anderen geeigneten Positionierungstechnik beruhende Kraftvorrichtung, mit der die Länge des Kipphebels oder Kipparms eingestellt werden kann; oder ein manuelles Kraftmittel, wie eine Kurbel oder ein mechanisches Gegenkraftmittel oder eine entsprechende andere Vor

Der Vorteil einer mit Keilkraft zu verwirklichenden Einstellung liegt darin, dass die Einstellung mit Keilkraft ein präzise Walzenspalteinstellung mittels einer Kraftsonde ermöglicht, und dass mit einer geringen Kraft in Richtung des Keils eine große Walzenspaltbelastung bzw. ein hoher Liniendruck für den Walzenspalt erreicht werden kann.
Es wird auf 6 verwiesen, die eine fünfte als vorteilhaft angesehene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Verschieben der Walzen 12, 14 der Walzenanordnung 1 darstellt, die das Ändern der Stellung der Walzen der Walzenanordnung untereinander sowie dabei das Einstellen der Walzenspaltbelastung und/oder das Öffnen oder Schließen des Walzenspalts mit einer Kombination von Winkel und Schwerkraft betrifft.
In der Ausführungsform in 6 ist schematisch ein Kalander dargestellt, zu deren Walzenanordnung 1 die fünf Walzen 11, 12, 13, 14, 15 gehören. Der untere Zylinder 34 belastet die untere Walze 11 des Kalanders nach oben und der obere Zylinder 35 belastet die obere Walze 15 des Kalanders nach unten. Die mittlere Zwischenwalze ist von ihrer Stellung her fest und von unten aus gesehen sind die zweite Walze und die vierte Walze zur Walzenspaltebene hin verschiebbare Walzen.
Die ursprüngliche Walzenspaltebene, in der alle Walzen der Walzenanordnung 1 in Walzenspaltkontakt stehen, ist zur vertikalen Schwerkraftlinie hin die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP.
Die Größe der Belastung zwischen den Walzenspalten der Walzen 11, ..., 15 beruht in dieser Ausführungsform auf der Größe der Keilkräfte zwischen den sich gegeneinander verkeilenden Walzen. Dabei wird die Verkeilung der Walzen durch Verschieben der Walze/Walzen in linearer Richtung entlang der an den Gelenkpunkten 95 umwendbaren linearen Führungen 40 erreicht. Ein hoher Liniendruck wird durch Ändern des Winkels der linearen Führung zur Horizontalen hin stark nach oben erreicht, wobei der starke Keileffekt die Schwerkraft verstärkt. Eine Schnellöffnung des Walzenspalts lässt sich entsprechend durch Ändern des Winkels der linearen Führung zur Horizontalen hin stark nach unten erreichen.
In der Ausführungsform in 6 sind die Lagerbuchsen 41 der Zwischenwalzen 12, 13, 15 der Walzenanordnung 1 des Kalanders in den linearen Führungen 40 zum Beispiel mit dem am Gelenkpunkt 95 der linearen Führung 40 gebildeten Steg 42 der Lagerbuchse angeordnet, wodurch die Lagerbuchse 41 sich in der linearen Führung bewegen, zum Beispiel gleiten kann. Die Längen der linearen Führungen können so bemessen werden, dass der Walzenspalt geöffnet und geschlossen werden kann.
Auch wenn in der Ausführungsform in 6 die ursprüngliche Walzenspaltebene, in der die Walzenspalten belastet sind, die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP ist, kann die Walzenspaltebene auch gerade sein, vorteilhaft ist die vertikale oder fast vertikale Walzenspaltebene NLS oder die geneigte Walzenspaltebene NLK.
Wenn alle Walzen 11, 15 des Kalanders 1 in Walzenspaltkontakt stehen, d.h. die Walzenspalten belastet sind, ist die lineare Führung von der zur Schwerkraftlinie hin quer liegenden Horizontalen weg in einen solchen Winkel gedreht, in dem die Lagerbuchse der Walze und somit die darin gelagerte verschiebbare Walze 12; 14 gezwungen ist, sich gegen ihre Gegenwalze bzw. Gegenwalzen zu bewegen.
Im Allgemeinen lässt sich die Walzenspaltbelastung mit folgender Formel berechnen:
Fy = M × G × sin(Ar), dabei bedeutet
M = Masse der Walze Nr. r
G = Gravitationskonstante 9,81 m/s², und
Ar = Belastungswinkel der Walze
Zum Schließen des Walzenspalts oder zum Erhöhen der Walzenspaltbelastung wird die lineare Führung 40, die drehbar in der Lagerbuchse 41 der verschiebbaren Walze 12, 14 befestigt ist, zur Horizontalen hin nach oben gedreht, wodurch die verschiebbare Walze in der linea ren Führung gegen ihre Gegenwalzen gleitet und der Walzenspalt sich schließt bzw. die Walzenspaltbelastung durch die Schwerkraft und den Winkel zunimmt. Es ist zu bemerken, dass die genaue Richtung der linearen Führungen natürlich von der Richtung der gewählten einzelnen linearen Führungen abhängt. Wird die lineare Führung in ihrem Gelenkpunkt 95 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, d.h. in der Ausführungsform in 6 nach unten, gleitet die Walze in der linearen Führung von der ursprünglichen Walzenspaltebene NLP weg, in der die Walzen gegeneinander liegen. Dabei öffnet die sich von der ursprünglichen Walzenspaltebene weg bewegende Walze den Walzenspalt bzw. die Belastung des Walzenspalts verringert sich mittels Schwerkraft und Winkel. Es ist zu bemerken, dass die genauen Richtungen und Neigungswinkel der linearen Führungen natürlich von der Richtung der gewählten einzelnen linearen Führungen abhängen.
In der Ausführungsform in 6 wird die lineare Führung 40 mit dem in der Länge einstellbaren Kraftzylinder 92 am Gelenkpunkt 95 gewendet. Der Kraftzylinder kann zum Beispiel ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder sein. Auch andere Stellantriebe zum Wenden der linearen Führung sind äquivalente Alternativen. Als andere Beispiele eines Stellantriebs zum Verschieben der Walze und damit zum Öffnen des Walzenspalts oder Schließen des Walzenspalts oder zum Einstellen der Belastung des Walzenspalts mittels der an ihrem Gelenkpunkt 95 drehbaren linearen Führung 40 sind u.a.:

– der mit einem Kraftzylinder belastbare Kipphebel 61 oder der Hebelarm 81,
– das Keilmittel 72 zur Verlängerung der Länge des Kipparms 71,
– die Gelenkachse 101, 102 des exzentrischen Hebelarms 61, 71, 81,
– die mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange (nicht in den Figuren dargestellt),
– zum Beispiel die lineare Führung 40, die mit einer Servohydraulik und einem linearen Motor ausgerüstet ist (nicht in den Figuren dargestellt),
– mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Zahnstange, oder
– ein auf einer anderen geeigneten Positionierungstechnik beruhendes Gerät oder Vorrichtung, mit dem/der die drehbare lineare Führung 40 weg von ihrer ursprünglichen geneigten Stellung bewegt oder positioniert werden kann, in der die Walzen gegeneinander liegen.

Das Einstellen der Belastung und/oder das Schließen des Walzenspalts kann auch mechanisch zum Beispiel mit einer Handkurbel (nicht in den Figuren dargestellt) erfolgen. In der Ausführungsform in 6 erfolgt sowohl die Belastung des Walzenspalts als auch das Schließen und Öffnen des Walzenspalts mit Hilfe der Schwerkraft, d.h. dass keine große Kraft benötigt wird, da die Momentenarme bzw. die Länge der linearen Führungen kurz gehalten werden können.
Die Ausführungsform in 6 ermöglicht auch, dass sich in den verschiedenen Walzenspalten ein eigener einstellbarer Winkel und damit eine individuelle Walzenspaltbelastung verwenden lässt. Vorteilhaft ist es auch, dass das schnelle Öffnen des Walzenspalts einfach ist, indem nur der Winkel des Winkelmotors verändert wird, der die lineare Führung 40 in die entgegengesetzte Richtung dreht, als beim Schließen des Walzenspalts oder bei Erhöhung der Belastung des Walzenspalts.
Reicht der von der Masse der Walzen 11, ..., 15 gebildete Liniendruck für den Walzenspalt alleine nicht zum Kalandrieren aus, werden in den linearen Führungen 40 der Walzen zusätzlich kleine Zusatzzylinder (nicht in den Figuren dargestellt) angebracht, um mehr Kraft zu erbringen.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Ausführungsform in 6 ist die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP mit einem Winkel von 45°. Eine ausreichende Walzenspaltkraft kann durch reine Schwerkraft erzeugt werden, indem man die sich verkeilenden Walzen 12, 14 nach unten gleiten lässt. Dabei verkeilen sich die bewegbaren Walzen zwischen den in ihrer festen Stellung befindlichen Walzen 11, 13, 15. Die Entlastung der Walzenspaltbelastung kann mit einem Entlastungsdruck von unten verwirklicht werden, was das Vorhandensein eines Stellantriebs erfordert.
Bei den im Winkel angeordneten Walzenanordnungen kann die Schnellöffnung durch Fallenlassen der bewegbaren Walze/Walzen nach unten erfolgen.
Es wird auf 7 verwiesen, welche die sechste als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ändern der Stellung der Walzen 11, ..., 15 der Walzenanordnung 1 zueinander sowie zum Einstellen der Walzenspaltbelastung darstellt. In der Ausführungsform in 7 werden mit dem Stellantrieb 5, 6, 7, 8 die sich gegenseitig verkeilenden Walzen 11, ..., 15 verschoben, wobei die Belastung der Walzenspalten und die Einstellung der Belastung der Walzenspalten auf der Keilkraft der Walzen beruht.
Damit sich die Walzen 11, ..., 15 beim gegeneinander Verschieben verkeilen können, ist es nach der Erfindung wesentlich, dass der Abstand der vertikal fest an ihrem Platz verbleibenden Walzen, vorteilhaft der Abstand jeder zweiten Walze, etwas geringer ist als die Durchmesser der horizontal verschiebbaren Walzen.
Im Allgemeinen lässt sich die Walzenspaltbelastung mit folgender Formel berechnen:
Fy = M × G × sin(Ar), dabei bedeutet
M = Masse der Walze Nr. r
G = Gravitationskonstante 9,81 m/s², und
Ar = Belastungswinkel der Walze
In der Ausführungsform in 7 befindet sich in der Walzenanordnung 1 des Kalanders jede zweite Walze in einer etwas anderen Walzenspaltebene und ist in der Horizontalen von der ursprünglichen Walzenspaltebene weg verschiebbar, vorteilhaft mit dem Stellantrieb 5, 6, 7, 8; die Walzenspaltebene ist in der Ausführungsform in 6 die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP.
Der Stellantrieb zum Öffnen des Walzenspalts oder zum Verschieben der Walze von der ursprünglichen Walzenspaltebene zur Gegenwalze bzw. zu den Gegenwalzen hin und umgekehrt kann ziemlich frei gewählt werden. Geeignete Stellantriebe sind verschiedene, in ihrer Länge einstellbare Kraftvorrichtungen und drehbar mit Gelenken angeordnete Kipphebel/Kipparme. Als Beispiele für geeignete Stellantriebe lassen sich unter anderem anführen:

– ein horizontaler Stützarm und ein daran angeordneter Kraftzylinder,
– ein die Walze stützender und mit einem Kraftzylinder belastbarer Kipphebel oder Hebelarm,
– ein mit einem Keilmittel oder ähnlichem in der Länge einstellbarer und mit einem Kraftzylinder belastbarer Kipparm,
– die mit einer Kraftvorrichtung neigbare lineare Führung 40 der Lagerbuchse der Walze,
– eine Gelenkachse eines exzentrischen Kipphebelgelenks oder Kipparmgelenks,
– eine mit einer Krafteinrichtung verwendbare Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange,
– eine lineare Führung, die mit einer Servohydraulik und einem linearen Motor ausgerüstet ist, oder
– ein auf einer anderen geeigneten Positionierungstechnik beruhendes Gerät oder Vorrichtung, mit dem/der die bewegbare Walze weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene bewegt oder positioniert werden kann.

Das Funktionsprinzip der Ausführungsform in 7 beruht darauf, dass zur Belastung der Walzenspalten die horizontal bewegbaren Walzen 12, 14 gegen die vertikal fest an ihrem Platz bleibenden Walzen 11, 13, 15 geschoben werden, wobei letztendlich bei einer Belastungssituation der Walzenspalten die Walzenspaltebene die zickzackförmige Walzenspaltebene NLP ist. Der Vorteil der auf der Verkeilung beruhenden Belastung der Walzenspalten liegt darin, dass mit einer geringen horizontalen Kraft der Liniendruck für die großen Walzenspalten erreicht wird. Ein Vorteil ist außerdem die Möglichkeit der genauen Einstellung der Walzenspaltbe lastung mit einer Kraftsonde, da die Kraftsonde nicht nach der Schwerkraft bemessen sein muss.
Es wird auf die 8a, 8b und 9 verwiesen, in denen die siebte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ändern der gegenseitigen Stellung der Walzen der Walzenanordnung und das Beheben des Barring-Phänomens dargestellt ist. Die siebte Ausführungsform beruht darauf, dass zur Verschiebung der Walze das am Walzenkörper 32 oder an der Lagerbuchse 41 angebrachte Gelenk des Stützarms der Zwischenwalze 12, 13, 14, der z. B. ein Kipphebel 61 ist, exzentrisch ist.
Dem Barring-Phänomen wurde früher durch Ändern der Prozessgeschwindigkeit der Faserbahn und/oder der Belastung der Walzenspalten der Walzenanordnung 1 versucht, entgegenzutreten. Außerdem sind zur Behebung des Problems verschiedene Schwingungsdämpfer bekannt. Das Ändern einer ausreichenden Geschwindigkeit ist jedoch bei Online-Maschinen nicht möglich. Das Ändern der Belastung der Walzenspalten kann in gewisser Weise auf das Problem wirken, aber die vorkommende Papierschwankung des Papiers kann voll die Nutzung verhindern und die Folge ist eine große Menge Ausschuss. Die Effektivität der Schwingungsdämpfer ist fraglich, weil in der Praxis für die Lagerbuchsen Dämpfer benötigt werden.
Die siebte Ausführungsform beruht darauf, dass die Dynamik der Walzenspalten der Walzenanordnung in der Weise geändert wird, dass das Fortschreiten des beginnenden Schwingungsproblems durch Ändern der Lage der Problemwalze 12 zur ursprünglichen Walzenspaltebene hin gestoppt wird. Das Verschieben der Problemwalze in einer Problemsituation kann nach der siebten Ausführungsform durch die Erstellung von Stützarmgelenken der Walzen 12, 13, 14 der Walzenanordnung in einer exzentrischen Form, d.h. durch Verwendung exzentrischer Achsen der Gelenke 101, 102 des Stützarms, verwirklicht werden. Um eine Verschiebung herbeizuführen, kann das Gelenk im Walzenkörper 32 oder in der Lagerbuchse 41 der Walze positioniert sein. Ist das Gelenk exzentrisch, kann die Problemwalze 12 während des Betriebs in Maschinenrichtung bzw. MD-Richtung verschoben werden, wie es schematisch in 8b veranschaulicht ist.
Eine Regelung nach der siebten Ausführungsform wirkt auf einen solchen Barring-Typ, bei dem an dem Mantel einer weichflächigen, zum Beispiel einer polymerflächigen Walze durch einen selbsterregten Mechanismus Welligkeit auftritt, die eine Folge einer nicht behebbaren Formänderung oder von Verschleiß sein kann. Außerdem schwächt Barring die Qualität der sich formen- den Faserbahn wodurch eine beträchtliche Menge Abfall entsteht.
In 9 ist ein mit dem Barring-Problem zusammenhängendes typisches Problem dargestellt, die Schwingungsform der Walze 12. Im Beispielsfall beträgt die Frequenz 289 Hz und auf der Polymeroberfläche der Walze werden 31 Wellen gebildet.
Nach der Erfindung wird die Entwicklung des Phänomens durch Ändern der von der Welligkeit der Beschichtung der Walze 12 hervorgerufenen Erregung "von einer Erregung einer ungeraden Wellenzahl" "in eine Erregung einer geraden Wellenzahl" gestoppt. Das gleiche kann natürlich auch umgekehrt gemacht werden. Nach der Verschiebung der Walze 1 lässt sich nicht mehr weitere Schwingungsenergie in die Form bringen, welche das ursprüngliche Problem verursacht hat. Da die das Problem verursachende Walze eine Zwischenwalze ist, gibt es in der Walzenanordnung oberhalb und unterhalb der Problemwalze Walzen, die sich in der gleichen Phase befinden. Wenn die Walze, die das Problem verursacht, verschoben wird, ist die Welligkeit der Beschichtung bestrebt, die oberhalb und unterhalb gelegenen Walzen in entgegengesetzte Richtungen zum Laufen zu bringen. Somit ist eine Änderung in der Schwingungsform aufgetreten.
Wenn die Walze 12 von der ursprünglichen Walzenspaltebene abweicht, ist es wahrscheinlich, dass die Walzenanordnung 1 nicht mehr in der neuen Form "eigenschwingungsgemäß" oder zumindest nicht mit der glei chen Frequenz schwingt. Das Problem kann behoben werden und die Walze wird wieder rund, wenn rechtzeitig Maßnahmen ergriffen werden.
Das beginnende Problem mit der ungeraden Wellenzahl ist in 9 mit einer durchgehenden Linie veranschaulicht, wobei die Walzenspaltebene die vertikale Walzenspaltebene NLP ist. Die Walze 12 wird um ca. ein Viertel der Wellenlänge verschoben, wodurch die neue Walzenspaltebene der in der Figur gezeichneten geraden Linie entspricht.
Zur Anwendung der siebten Ausführungsform muss mit ziemlicher Genauigkeit die Wellenzahl, welche an der Oberfläche der Walze 12 aufzutreten versucht, bekannt sein oder geschätzt werden. Im Beispiel in 9 sind die Wellenzahlen 21, 31, und 41 dargestellt. Mit dieser Variationsbreite der Wellenzahlen kann die Erfindung effektiv nur noch die Betriebszustände "Überlappung der Walzen Ein" und "Überlappung der Walzen Aus" verwenden.
Wenn in der gleichen Position der Walze noch mehr voneinander abweichende Wellenzahlen erscheinen, ist auch die die Größe der Überlappung der Walzen zu variieren, damit die "gerade-ungerade"-Wirkung erzielt werden kann. Natürlich wirkt auch das Ändern der Dynamik an sich (ohne Regulierung der Synchronisation des Erre gers des oberen und unteren Walzenspalts) zerstörend auf das Barring-Phänomen.
In der siebten Ausführungsform

– wird das beginnende Barring-Phänomen aufgrund einer Schwingungsmessung (zum Beispiel SENSIDEC + STA) erkannt,
– wird die Problemwalze erkannt (und die Wellenzahl bei einer variablen Überlappung), und
– die Überlappung geändert.

Die Schwingung setzt sich jetzt einige Zeit als aufgedrückte Schwingung fort. Die Walzenanordnung 1 schwingt nicht mehr mit der "Eigenschwingung", weil die geänderte Schwingungsform zumindest nicht die spezifische Form auf der betreffenden Erregerfrequenz ist. Hierbei nimmt die Schwingung beim Ausgleichen der weichen Oberfläche der Walze 12 ab. Die Schwingung kann beginnen, sich von neuem zu entwickeln, jetzt mit einer geraden Wellenzahl, zum Beispiel die Schwingung des Erregers der ursprünglichen Wellenzahl 31 entwickelt sich als eine vom Erreger der Wellenzahl 32 verursachte Schwingung. Hierbei wäre die Schwingungsform die gleiche wie die ursprüngliche. Das Problem verschwindet durch Verschieben der Walze 12 auf ihren ursprünglichen Platz, weil die vom Erreger der "ungeraden" Wellenzahl und vom Erreger der "geraden" Wellenzahl verursachten Schwingungsformen unterschiedlich sind.
Es wird auf 10 verwiesen, welche die achte als vorteilhaft gehaltene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Aufhängung der Walzen 11, ..., 15 der Walzenanordnung 1 im Walzenaufnahmekörper 31, 32, 33 darstellt. Zum Verschieben der Walzen weg von der ursprünglichen Walzenspaltebene sind die Lagerbuchsen der Walzen in linearen Führungen angeordnet. Hierbei ist Stellung der Walzen zueinander veränderbar.
In den jetzigen Lagerungs- und Aufhängungslösungen der Walzen 11, ..., 15 ist ein Kraftkreis enthalten, in dem sich die Walzenspaltkräfte vom unteren Teil des Körpers über die Mäntel der Walzen in den oberen Teil des Walzenaufnahmekörpers bewegen. Dabei dient der Mantel der Walze als federndes Element und gibt unter der Wirkung der Belastung nach. Eine solche von der Walzenanordnung und dem Körper gebildete Kombination ist natürlich empfindlich für die schädlichen Erreger der Walzenanordnung, wie zum Beispiel für große Walzenvibrationen, die von den Wärmeformveränderungen der Thermowalze verursacht sind, für Walzen in schlechtem Zustand oder für Vibrationen, die durch das Bearbeiten einer weichen Beschichtung verursacht sind. Eine solche Kombination übermittelt die Vibrationen der Walzenanordung leicht auch an den Körper und die Fundamente des Kalanders.
Abweichend von der bekannten Technik ist es für die achte Ausführungsform der Erfindung neben den horizontal verschiebbaren Walzen 11, ..., 15 charakteristisch, dass in den Abständen der Lagerbuchsen der Walzen 11, ..., 15 der Walzenanordnung die Gegenelemente 10a, 10b angeordnet sind. Hierbei ist in der Walzenanordnung ein Kraftkreis gebildet, der sich vom unteren Teil des Körpers 31, 32, 33 der Walzenanordnung 1, z. B. vom unteren Zylinder 34 über die in den Abständen der Lagerbuchsen 41 der Walzen aufeinander treffenden Gegenelemente 10a, 10b zum oberen Teil des Körpers 31, 32, 33 der Walzenanordnung 1, z. B. zum oberen Zylinder 34, 35 oder zum festen Gegenstück 36 der Belastung der Walzenanordnung, erstreckt. Der Kraftkreis ist größer als die Walzenspaltbelastung.
Zur Ausführungsform in 10 gehört eine Lagerbuchse, die im Schenkel der Walze 11, ..., 15, in der vorteilhaften Verwirklichung der Zwischenwalze 12, 13, 14 gelagert, vorteilhaft gleitgelagert ist, und welche im Walzenaufnahmekörper an der linearen Führung 40 befestigt ist. In den Abständen der gleitgelagerten Lagerbuchsen befinden sich die Gegenelemente 10a, 10b.
Beim Schließen der Walze, zum Beispiel mit dem unteren Zylinder 34, begegnen sich die Gegenelemente 10a, 10b und es bildet sich ein Kraftkreis, der größer als die vom Liniendruck verursachte Walzenspaltbelastung ist. Die Kräfte bewegen sich im Kraftkreis vom unteren Zy linder 34 durch die Gegenelemente 10a, 10b hindurch zum oberen Teil 33 des Körpers. In dem so gebildeten Kraftkreis gibt es keine vom Mantel der Walzen 11, ..., 15 verursachten federnden Elemente.
Die Gegenelemente 10a, 10b können an den Lagerbuchsen 41 befestigt sein und sind somit in der Weise veränderbar, dass sie dem geschliffenen Durchmesser der Walze entsprechen. Nachdem die Walzenanordnung 1 geschlossen ist, gibt es zwischen den Walzen keinen Liniendruck. Der Liniendruck wird mit den mantelbelasteten Walzen 11, 13 erzeugt. Die Entlastung der Zwischenwalzen 12, 13, 14 wird mit der Gleitlagerung mit einem vertikalen Hub durchgeführt. Bei der Schnellöffnung werden die Walzenspalten, mit der unteren Walze 17 beginnend, geöffnet und der Druck der Zwischenwalze sowie der Walzenaufhängungen entweicht in geeignete Hilfszylinder.
Mit der Ausführungsform in 10 kann der Körper des Kalanders 31, 32, 33 und die Walzenanordnung 1 steifer verwirklicht werden sowie die vom Körper und der Walzenanordnung gebildete Gesamtheit in eine die Vibrationen besser dämpfende Gesamtheit geändert werden. Außerdem lässt sich mit der Erfindung die Entlastung der Zwischenwalze 12, 13, 14 mit einer kleineren Friktion verwirklichen und somit die Einstellung des Liniendrucks des Walzenspalts verbessern. Mit der Erfindung wird weiterhin eine steifere Abstützung der Walzen und eine höhere Geschwindigkeit des Kalanders erreicht.
Mit der Erfindung lassen sich Rumpf und Walzenanordnung zu einem die Vibrationen besser dämpfenden System verändern. Mit der Gleitlagerung kann eine die Vibrationen dämpfende Flüssigkeitsdämpfung sowie größere Drehgeschwindigkeiten der Walze ermöglicht werden. Der dargestellte Kraftkreis der Erfindung vermindert die Anzahl der auf die Nachgiebigkeit der Walzenanordnung wirkenden Maschinenelemente und festigt die Konstruktion der Maschine. Dank der guten Dämpfungseigenschaften begrenzt die Erfindung die von der Walze verursachten Vibrationen mehr zu einem internen Vorgang der Walzenanordnung, bei dem der Körper und die Fundamente weniger belastet werden.
Zum Beispiel die heutigentags in Kraftzylindern für Aufroller, Pressen und Kalander, wie zum Beispiel in Hydraulikzylindern verwendeten Dichtungen besitzen einen großen Unterschied zwischen Ruhefriktion und Bewegungsfriktion. Wenn die benötigte Einstellung gering ist oder damit nur kleine Änderungen der dazu benötigten Kraft verbunden sind, verursacht die Differenz zwischen Ruhefriktion und Bewegungsfriktion bedeutende Probleme. In der Praxis sieht es dann so aus, dass der im Zylinder zunehmende Druck nicht die Ruhefriktion überwinden kann, wodurch der Zylinder sich überhaupt nicht bewegt, oder die große Ruhefriktion verursacht dann eine Druckansammlung im Zylinder, was eine Verzögerung verursacht, und letztendlich verursacht der angestaute Druck einen Ruck in der Bewegung des Zylinders, was meistens den gewünschten Regelbedarf bzw. den Bewegungsweg überschreitet. Die Nachteiligkeit des Problems wird noch dadurch vergrößert, dass beim Altern der Dichtungen diese Erscheinung zunimmt und die Dichtung schneller verschleißt.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, dieses Problem zu reduzieren und eine Feineinstellung in schwierigen Objekten zu ermöglichen, wie zum Beispiel die Einstellung der Walzenspaltbelastung in schwierigen Objekten, und die in Zylindern zu verwendenden Dichtungen von ihrem Material her so zu gestalten, dass deren Ruhefriktion und Bewegungsfriktion möglichst nahe beieinander liegen und außerdem möglichst niedrig sind.
Wenn die Bewegungsfriktion und die Ruhefriktion mit dem Material nahe beieinander liegen, kann der Zylinder im Wesentlichen ohne eine ruckende Einstellung betrieben werden.
Die größte Materialgruppe, welche die Kriterien erfüllt, sind Kohlenstoffmateriale. Hierbei sind insbesondere reichlich Grafit enthaltende Materiale vorteilhaft, welche wegen den selbstschmierenden Eigenschaften von Grafit eine sehr niedrige Friktion und eine sehr kleine Differenz zwischen Ruhefriktion und Bewegungsfriktion aufweisen. In Bezug auf Zylinder halten solche Materiale einem Oberflächendruck ausreichend stand und sind auch von ihrer Verschleißbeständigkeit her gut.
Wird der Verschleiß jedoch als Problem angesehen, können faserverstärkte Grafitverbundstoffe zur Anwendung gelangen. Der Verschleiß dieser Kompositionen ist verglichen mit den heutigen Dichtungsmaterialen sowie mit den nichtverstärkten Grafitmaterialen bedeutend geringer. Außerdem sind die Friktionseigenschaften von verstärkten Grafitverbundstoffen sehr ähnlich wie die nichtverstärkten Grafitmateriale. Die signifikanteste schlechte Seite ist die, dass ein verstärkter Grafitverbundstoff nicht elastisch ist, was in der Praxis dazu führt, dass die Dichtung unter Verwendung einer mindestens zweiteiligen Dichtung neu entworfen werden muss oder dass man Labyrinthdichtungslösungen von dynamischen Achsdichtungen anwendet.
Die größten Vorteile der besseren, d.h. der wesentlich ruckfreieren Prozesseinstellung sind:

– Verbesserung der Einstellungsgenauigkeit; im Allgemeinen liegt der mit Hydraulikzylindern zu erbringende Moment bei 5-10 kN/m bei einem internen Momentverlust der bei der Einstellung zu verwendenden Zylinder von 2-3 kN/m – mit den heutigen Zylindern lässt sich also im Kalandern zum Beispiel eine Erhöhung des Liniendrucks von 5% für den Walzenspalt sehr schwer einstellen. Mit einem Zylinder nach der Erfindung, in dem die Dichtungen eine wesentlich niedrigere und eine nahe beieinander liegende Ruhefriktion und Bewegungsfriktion aufweisen, ist der interne Momentverlust niedriger, so dass zum Beispiel eine Erhöhung von 5 des Liniendrucks des Walzenspalts leichter erreicht werden kann.
– Beschleunigung der Liniendruckeinstellung. Das Verfolgen des Liniendrucks wird leichter, weil mit der Verwendung von Dichtungen nach der Erfindung zwischen der Ruhefriktion und der Bewegungsfriktion keine große Differenz mehr besteht, wodurch beim Erhöhen des Drucks die Energie nicht mehr gespeichert wird, sondern der gewünschte Belastungsdruck kann sofort auf den Kalander/die Presse etc. wirken kann.
– Hinauszögerung des Alterns der Dichtungen. Die heutigen Dichtungen altern schnell und beim Altern verschlechtern sich u.a. die Friktions- und Verschleißeigenschaften deutlich.
– Bei einem Kohlenstoffmaterial nach der Erfindung sind keine Alterungserscheinungen bekannt, auch ist nicht bekannt, dass die Verschleißerscheinungen von Kohlenstoffmaterialen die Funktion mit der Zeit ändern würden. Somit verlängert sich die Lebensdauer der Dichtungen, was auf das Fehlen von Alterungserscheinungen bei Kunststoffmaterialen zurückzuführen ist.
– Kohlenstoffmateriale ermöglichen die Anwendung einer Wasserhydraulik in den Zylindern, was dann wieder das Ersetzen von teuerem und die Umwelt mehr belastendem Öl durch Wasser ermöglicht.

Die Erfindung ist mit den vorstehenden Ausführungsformen nur beispielhaft erläutert. Für den Fachmann der Branche ist es klar, dass die Erfindung sich nicht auf die erläuterten Ausführungsformen beschränkt, sondern viele sowohl alternative und äquivalente Lösungen als auch verschiedene Kombinationen und Alternativen von einzelnen Teillösungen im Rahmen des in den beiliegenden Patentansprüchen definierten erfinderischen Gedankens möglich sind.
Besonders ist hervorzuheben, dass die vorliegende Erfindung in Hinsicht auf ihre industrielle Anwendbarkeit sich nicht nur auf Faserbahnmaschinen beschränkt, weil die vorliegende Erfindung auch in anderen Bereichen der Technik angewendet werden kann, in denen beim Materialprozess gegeneinander belastbare Walzen eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann beliebige Walzenpaare betreffen und zwar sowohl in der Nasspressenpartie als auch in der Trockenpartie einer Papiermaschine in denen gegeneinander belastete und so den Walzenspalt bildende Walzen verwendet werden. Spezielle Anwendungsbereiche in Papiermaschinen sind somit Pressenpartie, Trockenpartie, Beschichtungspartie, Ma schinenkalander und sonstige Kalander verschiedenen Typs.

Claims

Walzenanordnung, bei der das Bahnmaterial durch einen von einander gegenüberliegende Walzen der Walzenanordnung (1), die zumindest zwei Walzen (11, 12; 12, 13; 13, 14; 14, 15) umfasst, gebildeten Walzenspalt bzw. Walzenspalten hindurchgeführt wird, wobei der Walzenspalt bzw. die Walzenspalten zur vertikalen Schwerkraftlinie hin eine vertikale Walzenspaltebene (NLS) oder eine geneigte Walzenspaltebene (NLK) oder eine zickzackförmige Walzenspaltebene (NLP) oder eine Walzenspaltebene (NLM) in Form einer Strichlinie bildet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Walze der Walzenanordnung (1) zur ursprünglichen Walzenspaltebene (NLS, NLK, NLP, NLM) hin entlang der linearen Führung (40) verschiebbar ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Walze (11, 12, 13, 14, 15) zum Öffnen des Walzenspalts ganz von ihren Walzenspaltkontakten mit der Gegenwalze bzw. den Gegenwalzen weg verschiebbar ist.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze (11, 12, 13, 14, 15) der Walzenanordnung (1) zur ursprünglichen Walzenspaltebene (NLS, NLK, NLP, NLM) hin und/oder von der ursprünglichen Walzenspaltebene unabhängig von den anderen Walzen der Walzenanordnung verschiebbar ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Walzenanordnung (1) zumindest die zwischen der oberen Walze (15) und der unteren Walze (11) der Walzenanordnung gelegenen Zwischenwalzen (12, 13, 14) zur ursprünglichen Walzenspaltebene (NLS,NLK,NLP,NLM) hin und/oder von der Walzenspaltebene weg verschiebbar sind.
Walzenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Walzenanordnung (1) zumindest die zwischen der oberen Walze (15) und der unteren Walze (11) gelegenen weichflächigen Zwischenwalzen (12, 14) zur ursprünglichen Walzenspaltebene (NLS, NLK, NLP, NLM) hin und/oder von der Walzenspaltebene weg verschiebbar sind.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Walzenanordnung (1), deren Walzenspaltebene die zickzackförmige Walzenspaltebene (NLP) ist, das Lückenmaß zwischen jeder zweiten Walze (11, 13; 13, 15) kleiner als der Durchmesser der für die genannte Lücke bestimmten Walze (12; 14) ist.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bewegende Walze mit einem Stellantrieb (5, 6, 7, 8, 9) oder ohne eine Stellantrieb in eine Richtung bewegbar ist, die von der ursprünglichen Walzenspaltebene (NLS, NLK, NLP, NLM) abweicht.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ursprünglichen Walzenspaltebene (NLS,NLK,NLP,NLM) abweichende Richtung parallel zur Maschinenrichtung bzw. MD-Richtung verlaufen kann oder in der Laufrichtung der Faserbahn oder zur Laufrichtung der Faserbahn hin in entgegengesetzter Richtung einen Winkel von <90° bilden kann.
Walzenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb, der auf die Lagerbuchsen (41) der zu bewegenden Walze (11, ..., 15) wirkt, zu denen eine lineare Führung gehört, und wobei der Stellantrieb vorteilhaft zu Stützvorrichtungen und/oder Belastungsvorrichtungen (5, 6, 7, 8, 9) der zu bewegenden Walze gehört und wobei der Stellantrieb die externe Belastung zum Verschieben der Walze entlang der linearen Führungen (40) erzeugt, von seiner Länge her einstellbar ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb aus einer Gruppe gewählt wurde, zu der folgende Vorrichtungen gehören: a. ein Kraftzylinder (51), der vorteilhaft ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder ist; b. ein einstellbarer Kipphebel (61, 71) oder Kipparm (81) oder eine ähnliche Vorrichtung, welche mit einer teleskopförmigen Längeneinstellvorrichtung, wie zum Beispiel mit einer Keilvorrichtung (7), einem Kraftzylinder oder einer ähnlichen auf einer anderen Posi tionierungstechnik beruhenden Vorrichtung, wie zum Beispiel mit einer Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange oder einem linearen Motor etc., einstellbar sind; c. eine manuelle Kraftvorrichtung, wie zum Beispiel eine Kurbel, eine mechanische Gegengewichtvorrichtung, oder d. eine andere solche Vorrichtung, mit der die Länge des Stellantriebs eingestellt werden kann.
Walzenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb, der auf die Lagerbuchsen (41) der zu bewegenden Walze (11, ..., 15) wirkt, zu denen eine lineare Führung gehört, und wobei der Stellantrieb vorteilhaft zu Stützvorrichtungen und/oder Belastungsvorrichtungen (5, 6, 7, 8, 9) der zu bewegenden Walze gehört und wobei der Stellantrieb die externe Belastung zum Verschieben der Walze entlang der linearen Führungen (40) erzeugt, aus einer Gruppe gewählt wurde, zu der folgende Vorrichtungen gehören: a. ein Kraftzylinder, der vorteilhaft ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder ist; b. mit einem Kraftzylinder oder einer entsprechenden Vorrichtung belastbarer Kipphebel oder Kipparm; c. eine exzentrische Gelenkachse für das Kipphebelgelenk oder Kipparmgelenk; d. eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange; e. vorteilhaft ein mit einer Servohydraulik ausgerüsteter linearer Motor; f. eine manuelle Kraftvorrichtung, wie zum Beispiel eine Kurbel, eine mechanische Gegengewichtvorrichtung oder eine entsprechende Vorrichtung, oder g. eine entsprechende, auf einer anderen geeigneten Positionierungstechnik beruhende Kraftvorrichtung zur Erzeugung der externen Belastung, die auf die Lagerbuchsen wirkt, und/oder zur Erzeugung der Bewegung der Walze in den linearen Führungen.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb zum Verschieben der Walze (11, ..., 15) eine exzentrische Achse des Drehgelenks des auf die Lagerbuchsen der Walze wirkenden Kipphebels (61, 71) oder Kipparms (81) umfasst.
Walzenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die exzentrische Achse im Drehgelenk angeordnet ist, das mit den Lagerbuchsen der Walze zusammen hängt oder mit dem die drehbare Stütze des Kipphebels (61, 71) oder des Kipparms (81) in einem Walzenaufnahmekörper (32) angeordnet ist.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb zum Verschieben der Walze (11, ..., 15) entlang der mit den Lagerbuchsen der (41) Walze zusammenhängenden linearen Führung (40) eine neigbare lineare Führung umfasst.
Walzenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die neigbare lineare Führung (40) mit einer auf einer geeigneten Positionierungstechnik beruhenden Kraftvorrichtung ausgerüstet ist, mit der sich die lineare Führung aus ihrer ursprünglichen, vorteilhaft nach oben hin geneigten Stellung, in der die Walzen gegeneinander stehen, wegbewegen oder wegdrehen lässt.
Walzenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftvorrichtung aus einer Gruppe gewählt wurde, zu der folgende Vorrichtungen gehören: a. ein Kraftzylinder, der vorteilhaft ein hydraulischer und/oder pneumatischer Kraftzylinder ist; b.mit einem Kraftzylinder oder einer entsprechenden Vorrichtung belastbarer Kipphebel oder Kipparm; c. eine mit einer Kraftvorrichtung zu verwendende Schraube oder Spindelmutter oder Zahnstange; d. ein mit einer Servohydraulik ausgerüsteter linearer Motor; e. eine entsprechende auf einer anderen geeigneten Positionierungstechnik beruhende Kraftvorrichtung; f. eine manuelle Kraftvorrichtung, wie zum Beispiel eine Kurbel, eine mechanische Gegengewichtvorrichtung oder eine solche Vorrichtung, mit der die mit den Lagerbuchsen (41) der Walze zusammenhängenden linearen Führungen (40) neigbar sind.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Walzenspaltbelastung oder das Schließen des Walzenspalts oder das Öffnen des Walzenspalts auf der Schwerkraft und auf dem gegenseitigen Verkeilen der Walzen (11, ..., 15) der Walzenanordnung (1) beruht, wodurch die ursprüngliche Walzenspaltebene die zur vertikalen Schwerkraftlinie hin geneigte zickzackförmige Walzenspaltebene (NLP) ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Walzenanordnung (1) vorteilhaft um 45° geneigt ist, die Belastung des Walzenspalts oberhalb der geneigten Walzenanordnung erhöht und die ausreichende Walzenspaltbelastung nur durch Verkeilen der Walzenanordnung ermöglicht werden kann.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenn in der Walzenanordnung, welche zur vertikalen Schwerkraftlinie hin geneigt ist, die ursprüngliche Walzenspaltebene die gerade Walzenspaltebene (NLS) oder die geneigte Walzenspaltebene (NLK) oder die zickzackförmige Walzenspaltebene (NLP) oder die Walzenspaltebene (NLM) in Strichlinienform ist, die Größe der Belastung mit folgender Formel bestimmt werden kann: Fy = M × G × sin(A), dabei bedeutet M = Masse der Walze G = Gravitationskonstante (9,81 m/s²) A = Belastungswinkel der Walze
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die an einem Walzenschenkel gelagerte Lagerbuchse (41) der Walze (11, ..., 15) mit der Führungsvorrichtung (40) am Körper der Walzenanordnung (1) befestigt ist, und dass zur Bildung eines Kraft kreises, der größer als die von der Walzenspaltbelastung erzeugte Kraft ist, zwischen den Lagerbuchsen der übereinander liegenden Walzen Gegenelemente (10a, 10b) angeordnet sind, die gegeneinander treffen, wenn die Walzenspalten der Walzenanordnung geschlossen sind, wobei sich die Kräfte in dem gebildeten Kraftkreis vom unteren Teil (31) der Walzenanordnung in der Weise durch die Lagerbuchsen und Gegenelemente hindurch zum oberen Teil (33) der Walzenanordnung bewegen, dass in der Walzenanordnung keine von den Mänteln der Walzen verursachte Nachgiebigkeit vorhanden ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelemente (10a, 10b) an den Lagerbuchsen (41) befestigt sind, wodurch die Gegenelemente in der Weise verändert werden können, dass sie dem geschliffenen Durchmesser der Walze entsprechen.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, dass das im Kraftzylinder (51, 52, 62, 82, 92) zu verwendende Material in der Weise gewählt ist, dass die Ruhefriktion und die Bewegungsfriktion des Materials im wesentlichen gleich sind oder nahe beieinander liegen.
Walzenanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Dichtung ein Material auf Kohlenstoffbasis ist, vorteilhaft reichlich Grafit enthaltende Materiale auf Kohlenstoffbasis, am vorteilhaftesten faserverstärkter Grafitverbundstoff.