DE102007041930A1 - Walzenanordnung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung mit mindestens einer Walze (1) und einem Gegendruckelement (14), wobei zwischen Walze (1) und Gegendruckelement (14) ein Nip (15) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Walzenanordnung. Um auch bei geringer Linienlast ein gutes Glättergebnis zu erzielen, ist der Walzenmantel (2) durch mindestens einen Aktor (10, 11) in translatorische Schwingungen versetzbar, deren Richtung ungleich der Pressenrichtung (6) ist und deren Frequenz zwischen 150 und 3000 Hz beträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung, die mindestens eine Walze mit einem Walzenmantel, der einen Innenraum umgibt, und ein Gegendruckelement aufweist, wobei zwischen Walze und Gegendruckelement ein Nip mit einer Pressenrichtung ausgebildet ist, durch den eine Materialbahn führbar ist, wobei zumindest der Walzenmantel durch mindestens einen Aktor in translatorische Schwingungen versetzbar ist, deren Richtung ungleich der Pressenrichtung ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Walzenanordnung, wobei die Walze mit dem Gegendruckelement einen Nip bildet, durch den eine Materialbahn führbar ist.
  • In einer derartigen Walzenanordnung, die häufig auch als Kalander bezeichnet wird, erfolgt eine Oberflächenbehandlung einer Materialbahn, beispielsweise einer Papierbahn. Die Anforderungen, die an die Oberflächenqualität der Materialbahn gestellt werden, sind dabei in der Regel hoch. Beispielsweise werden in der Druckin dustrie Papiere mit einer glatten Oberfläche gefordert, damit ein gutes Druckergebnis erzielt werden kann.
  • Die Beschaffenheit der Oberfläche und insbesondere die Glätte der Oberfläche wird durch mehrere maßgebende Faktoren beeinflusst. Dazu gehört der Druck, dem die Materialbahn im Nip der Walzenanordnung ausgesetzt ist. Auch die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt der Materialbahn sind maßgebend. Als weiterer Einflussfaktor kommt noch die Bearbeitungszeit hinzu, also die Zeit, die die Materialbahn zum Durchlaufen des Nips benötigt und in der sie dem Druck im Nip ausgesetzt ist.
  • Grundsätzlich lässt sich durch Erhöhung des Drucks im Nip, der so genannten Streckenlast, ein besseres Glättergebnis erzielen. Allerdings wird dadurch gleichzeitig das Volumen der Materialbahn verringert, was in der Regel unerwünscht ist. Um dennoch eine ausreichende Dicke der Materialbahn zu erhalten, muss dementsprechend mehr Material zur Verfügung gestellt werden, was zusätzliche Kosten verursacht.
  • Zum Erzeugen von Papier mit einer Hochglanzoberfläche, wie beispielsweise bei Spielkarten, ist es bekannt, so genannte Friktionskalander zu verwenden, bei denen zwei Walzen, die einen Nip bilden, mit einer Differenzgeschwindigkeit betrieben werden. Dabei tritt zwischen einer Oberfläche der Materialbahn und einer Walze Schlupf auf, der zu einer glänzenden Oberfläche führt. Friktionskalander sind allerdings nur bei relativ geringen Bearbeitungsgeschwindigkeiten verwendbar.
  • Es sind auch Bemühungen unternommen worden, das Glättergebnis mit Hilfe einer Ultraschallanregung einer Walze zu verbessern. So ist beispielsweise aus US 3,908,808 bekannt, mindestens eine Walze einer zwei Walzen aufweisenden Walzenanordnung mit Ultraschall zum Vibrieren anzuregen. Die Vibrationen treten dabei entweder radial oder entlang der Längsausdehnung der Walze, also in Richtung der axialen Ausdehnung der Walze, auf.
  • Technische Umsetzungen dieser Idee sind jedoch nicht bekannt. Vor allem ist es problematisch, die großen Massen beispielsweise von Walzen eines Kalanders zur Papierherstellung mit einer Frequenz im Bereich von Ultraschall, also höher als 18 kHz, zu Schwingungen anzuregen. Es hat sich dabei herausgestellt, dass für eine Glättung der Materialbahn auf Faserebene Frequenzen von mehr als 20 MHz erforderlich sind, was jedoch derzeit nicht realisierbar ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Walzenanordnung bereit zu stellen, mit der ein gutes Glättergebnis auch bei geringer Linienlast erzielbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Walzenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Frequenz der Schwingungen zwischen 150 und 10.000 Hz, insbesondere zwischen 200 und 2.000 Hz beträgt.
  • Die Pressenrichtung entspricht der Richtung der Kraft, die im Nip durch die Walze bzw. dem Walzenmantel auf die Materialbahn ausgeübt wird. In einem Breitnip können eventuell durch die Walze Kräfte in leicht unterschiedlichen Richtungen auf die Materialbahn ausgeübt werden. Die Pressenrichtung entspricht dann der Richtung einer resultierenden Kraft. Durch die translatorischen Schwingungen des Walzenmantels wird dieser mit einer veränderlichen Differenzgeschwindigkeit zum Gegendruckelement bewegt. Durch diese Relativbewegung tritt ein Schlupf zwischen der Materialbahn und dem Walzenmantel und/oder dem Gegendruckelement auf, der evtl. eine Scherung zwischen der Oberseite der Materialbahn und der Unterseite der Materialbahn verursacht. Dies führt zu einer Glättung der Oberfläche der Materialbahn. Dieser Effekt wird als Friktionsglättung bezeichnet. Im Unterschied zu bekannten Verfahren weist die Walze jedoch die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie das Gegendruckelement auf, die Differenzgeschwindigkeit wird alleine durch die translatorischen Schwingungen hervorgerufen. Die Schwingungen werden unabhängig von der Drehbewegung in den Walzenmantel eingeleitet. Dadurch lässt sich die Amplitude und Frequenz der Schwingungen sehr genau einstellen, wodurch das Glättergebnis verbessert wird. Bisher wurden Walzenanordnungen möglichst steif ausgeführt, um Schwingungen zu vermeiden. Erfindungsgemäß werden die Schwingungen jedoch gezielt eingebracht, um so das Glättergebnis zu verbessern. Im Unterschied zum Stand der Technik weisen die Schwingungen eine relativ geringe Frequenz von weniger als 10.000 HZ auf. Die Schwingungen können dadurch auch bei großen, schweren Walzen eingebracht werden. Dabei wird nicht der Impuls der Schwingung zum Glätten der Oberfläche genutzt, sondern die Friktion, die aufgrund der periodisch sich ändernden Differenzgeschwindigkeit zwischen Walzenmantel und Materialbahn entsteht.
  • Bevorzugterweise liegt die Richtung der Schwingungen in einer Ebene senkrecht zur Pressenrichtung. Die Pressenrichtung steht in der Regel senkrecht auf der zu behandelnden Materialbahn. Die Ebene, in der die Schwingungen verlaufen, liegt dann innerhalb der Materialbahn. Die Amplitude der Schwingungen wird so optimal ausgenutzt, wobei Druckschwankungen, die in das Innere der Materialbahn gerichtet sind, vermieden werden.
  • Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Aktoren auf Lagerblöcke wirken, in denen die Walze gelagert ist. Eine derartige Anordnung ist ohne großen Aufwand herstellbar. Die Lagerblöcke einer Walze sind in der Regel an den Stirnseiten der Walze angeordnet, wobei die Walze über Antriebszapfen in den Lagerblöcken gehalten ist. Die Aktoren befinden sich dadurch in einem maximalen Abstand zueinander. Geringfügige Abweichungen der Stellbewegungen der jeweiligen Aktoren führen daher kaum zu einem ungewollten Winkelversatz der Walze.
  • Bevorzugterweise ist die Richtung der Schwingungen quer zur axialen Ausdehnung der Walze. Die Schwingungen verlaufen also in Bahnlaufrichtung. Die Walze muss dann nicht breiter als die Materialbahn sein.
  • Vorzugsweise ist die Walze als Biegeausgleichswalze ausgebildet, wobei im Inneren der Walze Stützelemente angeordnet sind, die in Pressenrichtung auf den Walzenmantel wirken. Mit einer Biegeausgleichswalze lässt sich der Druck über den Nip in axialer Richtung der Walze einstellen. Dadurch ist es möglich, einen besonders gleichmäßigen Druck auf die Materialbahn auszuüben, was zu einem guten Glättergebnis führt. Insbesondere bei Walzen mit größerer axialer Ausdehnung ist sonst häufig zu beobachten, dass im Bereich der Stirnseiten der Walze ein anderer Druck auf die Materialbahn ausgeübt wird als in der Mitte zwischen den Stirnseiten.
  • Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Aktoren im Inneren der Walze angeordnet sind und quer zur Pressenrichtung auf den Walzenmantel wirken. Die Aktoren können also zusätzlich und neben bzw. zwischen den Stützelementen im Inneren der Walze angeordnet sein. Dadurch sind sie zum einen geschützt untergebracht, zum anderen wird kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Durch die Wirkung der Aktoren quer zur Pressenrichtung auf den Walzenmantel werden Schwingungen im Walzenmantel ebenfalls quer zur Pressenrichtung erzeugt. Die Richtung der Schwingungen entspricht dabei im Wesentlichen der Bahnlaufrichtung. Zur Erzeugung einer homogenen Schwingung ist dabei eine Vielzahl von Aktoren in axialer Richtung nebeneinander angeordnet.
  • Vorzugsweise ist zwischen den Aktoren und dem Walzenmantel ein Ölfilm ausgebildet. Dieser Ölfilm verringert die Reibung zwischen den Aktoren, die nicht rotieren, und dem beweglichen Walzenmantel. Dabei dient er auch zur Kühlung der Aktoren, insbesondere der entstehenden Reibungswärme. Insgesamt ergibt sich dadurch eine längere Lebensdauer.
  • Bevorzugterweise ist jeweils mindestens ein Stützelement mit mindestens einem Aktor zu einem Bauteil zusammengefasst. Sowohl die Aktoren als auch die Stützelemente wirken dadurch an der gleichen axialen Position auf den Walzenmantel ein. Die Bauteile mit mindestens einem Stützelement und mindestens einem Bauteil können in einem sehr geringen axialen Abstand nebeneinander angeordnet werden. Damit wird eine homogene Krafteinleitung sichergestellt. Günstig ist es, je zwei Aktoren mit je zwei Stützelementen in einem Bauteil zusammenzufassen, wobei die Aktoren und die Stützelemente sich jeweils diametral gegenüberliegen und gleichmäßig über den Umfang des Walzenmantels verteilt angeordnet sind. Die Stützelemente wirken dabei in Pressrichtung und die Aktoren quer zur Pressenrichtung.
  • Vorzugsweise sind die Aktoren als Piezo-Aktoren ausgebildet. Piezo-Aktoren weisen relative kleine Verstellwege bei großen Kräften auf. Dabei entstehen innerhalb der Aktoren nur geringe Verluste. Piezo-Aktoren können daher gut mit der erforderlichen Frequenz betrieben werden. Die Größe der Verstellbewegung lässt sich dabei gut mit Hilfe der angelegten Spannung einstellen. Insgesamt ergibt sich dabei eine gut steuerbare, zuverlässige Anordnung.
  • Vorzugsweise weist die Walzenanordnung mindestens eine Messvorrichtung zur Erfassung der Walzenschwingungen auf. Diese Messvorrichtung kann beispielsweise durch Beschleunigungsaufnehmer gebildet sein, aber auch auf dem Prinzip der Wirbelstromtechnik oder Lasertechnik beruhen.
  • Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Walze mindestens zwei Messvorrichtungen zugeordnet sind, die in Axialrichtung der Walze nebeneinander angeordnet sind. Dadurch ist eine lokale Messung der Walzenschwingungen möglich, wobei die Querschwingung der Walze abschnittsweise geregelt werden kann, so dass die Schwingbewegung zur Erzielung einer hohen Glätte optimiert wird. Dies entspricht einer abschnittsweise einstellbaren Friktionsglättung.
  • Bevorzugterweise weist die Walzenanordnung eine Regeleinrichtung auf, mit der die Aktoren in Abhängigkeit von den Walzenschwingungen ansteuerbar sind. Die Amplitude und Phasenlage der Schwingungen wird so durch die Regeleinrichtung überwacht und gleichzeitig durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktoren gegebenenfalls berichtigt. Dadurch wird ein optimales Endergebnis gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Walzenmantel zu translatorischen Schwingungen mit einer Frequenz zwi schen 150 und 10.000 Hz, insbesondere zwischen 200 und 2.000 Hz angeregt wird.
  • Durch diese Schwingungen wird eine Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Walzenmantel und der Oberfläche einer Materialbahn erzeugt, die zu einer Glättung der Oberfläche führt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Walzenmantels bleibt dabei konstant und entspricht der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn und auch der Umfangsgeschwindigkeit des Gegendruckelements. Da die Schwingungen eine relativ geringe Frequenz von weniger als 10.000 Hz, beispielsweise zwischen 150 und 3.000 Hz aufweisen, ist die zur Erregung notwendige Energie relativ gering. Dadurch ist es möglich, auch große und schwere Walzen in Schwingungen zu versetzen. Im Gegensatz zu Verfahren, bei denen eine Schwingung im Ultraschallbereich erzeugt wird, wird nicht der durch die Schwingungen in die Materialbahn eingebrachte Impuls zur Glättung der Oberfläche der Materialbahn genutzt, sondern die Friktion, die aufgrund der sich periodisch ändernden Frequenzgeschwindigkeit zwischen Walzenmantel und Materialbahn entsteht. Dadurch wird das Glättergebnis verbessert, wobei die Streckenlast gleich bleibt oder sogar verringert werden kann.
  • Vorzugsweise verlaufen die Schwingungen in einer Richtung senkrecht zur Pressenrichtung und zur axialen Ausdehnung der Walze. Die Schwingungen verlaufen also im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn. Dadurch wird verhindert, dass ein veränderlicher Druck in das Innere der Materialbahn eingebracht wird. Die Amplitude der Schwingungen wird dabei optimal zur Erzeugung der Differenzgeschwindigkeit genutzt. Dadurch tritt eine möglichst große Friktion auf, was zu einem guten Glättergebnis führt.
  • Vorzugsweise werden die Schwingungen durch Aktoren erzeugt, die im Innenraum angeordnet sind und auf den Walzenmantel wirken, wobei eine Vielzahl von Aktoren axial nebeneinander angeordnet ist. Durch die Anordnung der Aktoren im Innenraum sind diese vor Umwelteinflüssen geschützt. Insbesondere wird dabei für die Aktoren auch kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Wenn die Walze als Biegeausgleichswalze ausgeführt ist, können die Aktoren mit den Stützelementen, die für den Ausgleich der Biegung der Walze notwendig sind, zu Bauelementen zusammengefasst werden. Da die Aktoren im Innenraum angeordnet sind, können sie auch direkt auf den Walzenmantel wirken. Zwischenelemente, die zu Verlusten beispielsweise durch Reibung führen, sind dann nicht erforderlich. Durch die Anordnung einer Vielzahl Aktoren axial nebeneinander kann eine homogene Schwingung in den Walzenmantel eingebracht werden. Dabei werden die Aktoren in der Regel in zwei Reihen angeordnet, so dass sich immer zwei Aktoren diametral gegenüber stehen. Die Schwingung, die durch den einen Aktor angeregt wird, kann dadurch durch den zweiten Aktor verstärkt werden.
  • Bevorzugterweise werden die Aktoren unter Berücksichtigung der resultierenden Schwingung gesteuert. Beispielsweise mit Hilfe einer Messeinrichtung wird dabei die Schwingung der Walze überwacht und die Aktoren so geregelt, dass eine optimale Friktion hervorgerufen wird. Dadurch wird ein optimales Glättergebnis gewährleistet.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Aktoren einzeln angesteuert. Dadurch ist es möglich, entlang der axialen Ausdehnung der Walze leicht unterschiedliche Schwingungen in den Walzenmantel einzuprägen, wodurch eine Profilierung der Materialbahn erfolgen kann. Dadurch ist es aber auch möglich, auf Ergebnisse, die aus einer Querprofilüberwachung der Materialbahn gewonnen werden, zu reagieren und so durch entsprechende Ansteuerung der einzelnen Aktoren ein möglichst homogenes Glättergebnis zu erreichen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
  • 1 eine Walze im Querschnitt und
  • 2 einen Aktor in schematischer Ansicht.
  • In 1 ist ein Querschnitt einer Walze 1 schematisch dargestellt. Die Walze 1 weist einen Walzenmantel 2 mit einer Innenseite 3 und einer Außenseite 4 auf. Der Walzenmantel 2 umschließt einen Innenraum 5.
  • Die Walze 1 bildet zusammen mit einem nur schematisch dargestellten Gegendruckelement 14 einen Nip 15, wobei die Pressenrichtung durch einen Pfeil 6 in der Figur symbolisiert wird. Das Gegendruckelement 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Walze ausgebildet.
  • Die Walze 1 ist als Biegeausgleichswalze ausgebildet. Zur Einstellung der Durchbiegung der Walze 1 sind im Innenraum 5 der Walze 1 Stützelemente 7, 8 angeordnet, die eine Kraft in Pressenrichtung 6 auf den Walzenmantel 2 ausüben können. Die beiden Stützelemente 7, 8 liegen sich dabei diametral gegenüber und sind über ein Joch 9 miteinander verbunden. In Richtung der axialen Ausdehnung der Walze, also in die Zeichenebene hinein, sind weitere Stützelemente angeordnet.
  • Am Joch 9 sind zwei Aktoren 10, 11 angeordnet, die senkrecht zur Pressenrichtung und senkrecht zur axialen Ausdehnung der Walze 1 auf den Walzenmantel 2 wirken.
  • Die Aktoren 10, 11 prägen eine translatorische Schwingung in den Walzenmantel 2 der Walze 1 ein, deren Richtung durch den Doppelpfeil 12 gekennzeichnet ist. Mit Hilfe einer Messvorrichtung 13, die als Beschleunigungssensor ausgebildet ist, werden diese Schwingungen erfasst und an eine nicht dargestellte Regeleinrichtung übermittelt. Die Messvorrichtung 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel am Aktor 10 angeordnet. Sie könnte aber genauso gut direkt am Walzenmantel 2 oder am Aktor 11 angeordnet sein.
  • Die Figur zeigt nur einen Querschnitt der Walze 1. Sowohl die Walze 1 als auch das Joch 9 erstrecken sich in die Zeichenebene hinein. In dieser Richtung sind auch noch weitere Aktoren und Stützelemente angeordnet, so dass durch die Aktoren lokal wirksame Querbewegungen in den Walzenmantel eingebracht werden können.
  • Die Aktoren 10, 11 können als Piezo-Aktoren oder als elektromotorische Motoren ausgebildet sein. Wichtig ist nur, dass sie mit einer ausreichend hohen Frequenz betrieben werden können. Diese Frequenz liegt im Bereich kleiner als 10.000 Hz, wobei eine Frequenz zwischen 150 und 3.000 Hz, insbesondere zwischen 200 und 2.000 Hz bevorzugt wird. Beispielsweise werden die Aktoren mit einer Frequenz von 1.000 Hz angesteuert. Die dadurch im Walzenmantel hervorgerufenen Querschwingungen dürfen natürlich nicht zu einem Abriss der Materialbahn im Nip führen. Die Amplitude der Schwingungen sollte daher in Abhängigkeit von der Frequenz im Bereich von ca. 1 bis 8 mm/s liegen.
  • Die Aktoren 10, 11 erzeugen also eine bewusste translatorische Schwingung des Walzenmantels quer zur Pressenrichtung 6, wodurch eine Relativbewegung zwischen Walzenmantel 2 und einer Materialbahn hervorgerufen wird. Durch die dabei auftretende Friktion erfolgt eine Glättung der Oberfläche der Materialbahn. Das Glättergebnis lässt sich so auch bei verringerter Linienlast verbessern.
  • Zur Verringerung der Reibung zwischen den Aktoren 10, 11, den Stützelementen 7, 8 und dem Walzenmantel 2 kann an der Innenseite 3 des Walzenmantels 2 ein Ölfilm angeordnet sein. Denkbar ist aber auch, dass die Aktoren und Stützelemente an ihren Kontaktstellen mit dem Walzenmantel 2 eine hydrostatische Schmierung aufweisen.
  • Das Joch 9 ist mit einer feststehenden Achse 16 drehfest verbunden. Die Achse 16 ist dabei hohl ausgebildet, wobei durch die Achse 16 und Kanäle 17 Öl zu den Aktoren 10, 11 und den Stützelementen 7, 8 geleitet wird.
  • 2 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Aktors 10, 11. Prinzipiell können die Stützelemente 7, 8 gleich ausgebildet sein. Als Aktor wird in diesem Zusammenhang nicht nur der eigentliche Antrieb bezeichnet, sondern die gesamte Konstruktion, die zum Erzeugen und Übertragen einer Stellbewegung benötigt wird. Der Aktor ist dabei als hydrostatisches Stützelement ausgebildet. Ein derartiges Stützelement ist unter der Bezeichnung Nipco-Element bekannt.
  • Bei einem derartigen Aktor wird eine Kolbenkammer 18 über eine Zuleitung 19 durch die Achse 16 mit Öl versorgt, wobei dieses Öl unter einem gewissen Druck steht. Durch Kapillare 20, 21 gelangt das Öl in eine Drucktasche 22, die durch eine Aussparung in der Stirnseite eines Zwischenelements 23 gebildet ist. Die Aussparung 23 wird dabei durch den Walzenmantel 2 verschlossen, was in 2 jedoch nicht dargestellt ist.
  • Mit Hilfe eines längenveränderlichen Elements 24, das bei diesem Ausführungsbeispiel als Stapelaktor aus Piezo-Aktoren ausgeführt ist, kann in der Drucktasche 22 eine pulsierende Druckschwankung erzeugt werden. Diese Druckschwankungen bewirken eine Walzenschwingung. Die Frequenz der Walzenschwingung entspricht dabei der Frequenz der Druckschwankungen bzw. der Ansteuerfrequenz des Stapelaktors.
  • Der Stapelaktor selber kommt bei diesem Ausführungsbeispiel nicht in Kontakt mit dem Walzenmantel. Dadurch ist eine geringe Störanfälligkeit und hohe Lebensdauer gewährleistet.
  • Andere Ausführungsformen der Aktoren und der Stützelemente sind natürlich ebenfalls denkbar. Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist rein beispielhaft zu verstehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 3908808 [0007]

Claims (17)

  1. Walzenanordnung, die mindestens eine Walze (1) mit einem Walzenmantel (2), der einen Innenraum (5) umgibt, und ein Gegendruckelement (4) aufweist, wobei zwischen Walze (1) und Gegendruckelement (14) ein Nip (15) mit einer Pressenrichtung (6) ausgebildet ist, durch die eine Materialbahn führbar ist, wobei zumindest der Walzenmantel (2) durch mindestens einen Aktor (10, 11) in translatorische Schwingungen versetzbar ist, deren Richtung ungleich der Pressenrichtung (6) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Schwingungen zwischen 150 und 10.000 Hz, insbesondere zwischen 200 und 2.000 Hz beträgt.
  2. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Schwingungen in einer Ebene senkrecht zur Pressenrichtung (6) liegt.
  3. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren auf Lagerblöcke wirken, in denen die Walze (1) gelagert ist.
  4. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung (12) der Schwingungen quer zur axialen Ausdehnung der Walze (1) ist.
  5. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (1) als Biegeausgleichswalze ausgebildet ist, wobei im Innenraum (5) der Walze (1) Stützelemente (7, 8) angeordnet sind, die in Pressenrichtung (6) auf den Walzenmantel (2) wirken.
  6. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren (10, 11) im Innenraum (5) der Walze (1) angeordnet sind und quer zur Pressenrichtung auf den Walzenmantel (2) wirken.
  7. Walzenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Aktoren (10, 11) und dem Walzenmantel (2) ein Ölfilm ausgebildet ist.
  8. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens ein Stützelement (7, 8) mit mindestens einem Aktor (10, 11) zu einem Bauteil zusammengefasst ist.
  9. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren (10, 11) als Piezo-Aktoren ausgebildet sind.
  10. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Messvorrichtung (13) zur Erfassung der Walzenschwingungen aufweist.
  11. Walzenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Walze (1) mindestens zwei Messvorrichtungen (13) zugeordnet sind, die in Axialrichtung der Walze (1) nebeneinander angeordnet sind.
  12. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung aufweist, mit der die Aktoren (10, 11) in Abhängigkeit von den Walzenschwingungen ansteuerbar sind.
  13. Verfahren zum Betreiben einer Walzenanordnung, wobei die Walzenanordnung mindestens eine Walze mit einem Walzenmantel, der einen Innenraum umgibt, und ein Gegendruckelement aufweist, wobei die Walze mit dem Gegendruckelement einen Nip bildet, durch den eine Materialbahn führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Walzenmantel zu translatorischen Schwingungen mit einer Frequenz zwischen 150 und 10.000 Hz, insbesondere zwischen 200 und 2.000 Hz angeregt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen in einer Richtung senkrecht zur Pressenrichtung und senkrecht zur axialen Ausdehnung der Walze verlaufen.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen durch Aktoren erzeugt werden, die im Innenraum angeordnet sind und auf den Walzenmantel wirken, wobei eine Vielzahl von Aktoren axial nebeneinander angeordnet ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren unter Berücksichtung der resultierenden Schwingung angesteuert werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren einzeln angesteuert werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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