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Glättwerk für Papierbahnen od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf
ein Glättwerk für Papierbahnen od. dgl. mit mehreren übereinander angeordneten Walzen,
wobei das Lager der Unterwalze ortsfest mit dem Walzengestell verbunden ist, während
die Lager jeder Mittelwalze und der Oberwalze am Walzengestell mittels Lagerhalter
vertikal verschiebbar und die Lager bzw. Lagerhalter dieser Walzen mit unabhängig
voneinander verstellbaren Einrichtungen zum Einstellen der auf die Walzen wirkenden
Drücke versehen sind.
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Bei den bekannten Bauarten derartiger Glättwerke treten, insbesondere
bei großer Maschinenbreite oder einer großen Anzahl übereinander angeordneter Walzen,
im untersten Walzenspalt Drücke auf, welche die für die Glättung des Papiers zulässigen
Werte übersteigen. Es ist bekannt, zwecks Vermeidung solch unzulässig hoher Drücke
pneumatische oder hydraulische Entlastungsvorrichtungen anzubringen. Diese sind
als Druckzylinder oder Membrandruckdosen ausgebildet und beispielsweise bei offenen
Glättwerken, d. h. bei Glättwerken mit schwenkbar angeordneten Lagern bzw.
Lagerhaltern auf der den Walzen gegenüberliegenden Seite, der Rückseite des Walzengestelles
angeordnet. Bei dieser Bauweise bewirken die Entlastungsvorrichtungen die Entlastung
der Walzen über lange Hebel, die auf der Rückseite des Walzengestelles miteinander
verbunden sind und einen von derEntlastungsvorrichtungverhältnismäßig weit entfernten
Drehpunkt aufweisen. Deshalb benötigen diese Entlastungsvorrichtungen einen verhältnismäßig
großen Hub und weisen somit große Längsabmessungen auf. Demzufolge können auf der
Rückseite des Walzengestelles nur wenige Entlastungsvorrichtungen angeordnet und
daher nur ein Teil der Walzen des Glättwerkes entlastet werden. Außerdem ist für
die Regelung und Steuerung dieser pneumatischen oder hydraulischen Entlastungsvorrichtungen
eine besonders umfangreicheEinrichtungerforderlich, weil die Größe der von der Entlastungsvorrichtung
aufzubringenden Kraft bei jeder Walze unterschiedlich ist. Bei Anschluß der pneumatischen
Entlastungsvorrichtung an das vorhandene Druckluftnetz der Papiermaschine müssen
außerdem Maßnahmen getroffen werden, um die in diesem Netz auftretenden, zum Teil
erheblichen Druckschwankungen von der Entlastungsvorrichtung fernzuhalten.
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Es ist ferner eine Vorrichtung zum Ausgleich der auf die Walzen einwirkenden
Drücke bei Vielwalzenkalandern der Textilindustrie mit an den Mittelwalzen senkrecht
nach oben angreifenden Federn bekannt, bei welcher die Auflagekräfte dieser Federn
von durch die oberen Walzenlager hindurchgehenden Stangen auf die Oberwalze übertragen
werden, derart, daß die Oberwalze durch die gegen die oberen Lagerschalen der anderen
Walzen sich abstützenden Federn auf die unteren Walzen gedrückt wird. Bei dieser
Bauweise werden alle Walzen annähernd gleichmäßig mit einem dem Gesamtgewicht der
Oberwalze und der Mittelwalzen entsprechenden Druck belastet. Eine Verminderung
der auf die Walzen einwirkenden Drücke ist bei dieser Vorrichtung nur im beschränkten
Maße mittels der Aufhelfung möglich. Die Einstellung der Walzendrücke ist in diesem
Falle sehr ungenau, weil jede Änderung einer Federkraft die Walzendrücke bei sämtlichen
Walzen verändert.
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Um nun den Druck jeder einzelnen Walze auf jeden gewünschten Wert
genau einstellen zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Lager bzw.
Lagerhalter der Oberwalze und der Mittelwalzen gegeneinander sowie die Lager bzw.
Lagerhalter der untersten Mittelwalze gegen die Lager der Unterwalze unter Zwischenschaltung
mindestens je
eines ausschließlich druckbelasteten, starren, in seiner Länge
einstellbaren Gliedes und mindestens je eines in Wirkverbindung mit diesem
Glied stehenden elastischen Elementes abzustützen.
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Durch eine solche Ausbildung des Glättwerkes wird die individuelle
Einstellbarkeit der Walzendrücke bei sämtlichen Walzen mit einfachen, sehr geringe
Abmessungen aufweisenden Mitteln erzielt. Insbesondere kann dadurch eine weitgehende
Verminderung der auf die unteren Walzen wirkenden Drücke zusammen mit einer zusätzlichen
Erhöhung der auf die oberen Walzen wirkenden Drücke erreicht werden. Eine derartige
individuelle Einstellbarkeit der Belastung war bisher bei Glättwerken mit
großer,
bis zu 7 in reichender Bahnbreite entweder überhaupt nicht oder nur mit dem
obenerwähnten großen Aufwand möglich, wobei aber im letzteren Falle bei einem Teil
der Walzen, insbesondere der unteren Walzen, auf die Anordnung einer Entlastungsvorrichtung
hätte verzichtet werden müssen. Durch die Entlastung der unteren Walzen wird verhindert,
daß die Papierbahn durch Anwendung zu hoher Walzendrücke beschädigt wird, während
die Vergrößerung der Walzendrücke der oberen, nicht zwangläufig angetriebenen Walzen
den Vorteil hat, daß deren Geschwindigkeiten von der Geschwindigkeit der motorisch
angetriebenen Unterwalze mit Sicherheit weniger abweichen als dies bei nicht oder
gering belasteten Walzen der Fall ist. Dadurch werden Papierbahnabrisse und die
Bildung unerwünschter Streifen auf dem Papier vermieden.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das zum Einstellen
der Walzendrücke dienende starre Glied aus einem Druckbolzen gebildet, der mit seinem
einen mit Gewinde versehenen Ende in dem einen der gegeneinander abzustützenden
Lager bzw. Lagerhalter einschraubbar angeordnet und mit seinem anderen als Zapfen
ausgebildeten Ende in einer Bohrung des anderen der gegeneinander abzustützenden
Lager bzw. Lagerhalter gleitend geführt ist. In dieser Bohrung befindet sich auch
eine Druckfeder, welche das in Wirkverbindung mit dem Druckbolzen stehende elastische
Element bildet. Durch diese Bauweise kann die Größe des auf jede einzelne Walze
wirkenden Druckes durch Zusammendrücken der Federn mittels des mit Gewinde versehenen
Druckbolzens fein eingestellt werden. Eine solche Feineinstellung der Walzendrücke
war mit den bekannten Einrichtungen nicht zu erreichen. Außerdem ermöglicht die
Bauweise gemäß der Erfindung, den Walzendruck an den beiden Enden einer Walze verschieden
groß einzustellen. Auf diese Weise können Ungleichmäßigkeiten der Papierdicke, welche
in den anderen Teilen der Papiermaschine entstanden sind, im Glättwerk ausgeglichen
werden. Ferner ist die Wirkungsweise der Entlastungseinrichtung gemäß der Erfindung
rein mechanisch und vermeidet die Zuhilfenahme pneumatischer oder hydraulischer
übertragungsmittel. Dadurch ist gewährleistet, daß die mittels der Federn eingestellten
Walzendrücke unabhängig von äußerer Energiezufahr, insbesondere unabhängig von Druckschwankungen
im Druckluftnetz der Papiennaschine, welche in einzelnen Fällen bis zu 2 Atmosphären
betragen können, konstant bleiben und somit das erzeugte Papier gleichmäßige Dicke
und gleichbleibende Oberflächenglätte aufweist.
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Um einen bequemen Ein- und Ausbau der Druckbolzen zu ermöglichen,
werden diese gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweiteilig ausgebildet,
und zwar mit einem in einer Bohrung des einen Lagers bzw. Lagerhalters der Oberwalze
und der Mittelwalzen sowie des Unterwalzenlagers gleitenden Zapfenteil und einem
im anderen Lager bzw. Lagerhalter einschraubbaren Gewindeteil, der sich auf den
Zapfenteil abstützt. Die Feder wird dabei, wie erwähnt, in der Bohrung des einen
Lagers bzw. Lagerhalters angeordnet. Zur Erzielung einer von Biegung freien Kraftübertragung
zwischen den beiden Teilen des Druckbolzens und zur Erzielung einer guten Abstützung
des Gewindeteiles auf dem Zapfenteil, werden deren Berührungsflächen als Kugelflächen
ausgebildet. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird der Zapfen des Druckbolzens
in der Bohrung des Lagers bzw. Lagerhalters gegen Verdrehen gesichert. Dadurch wird
vermieden, daß beim Einstellen der Walzendrücke zwischen Zapfen und Feder Reibung
auftritt, welche sich insbesondere bei übertragung großer Kräfte ungünstig auswirken
würde.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden die Federn als
Tellerfedern, vorzugsweise als Tellerfederpakete ausgebildet. Tellerfedem eignen
sich besonders gut zur Aufnahme großer Kräfte bei kleinem Federweg und haben geringen
Platzbedarf.
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Ein Ausführungsbeispiel eines offenen, gemäß der Erfindung ausgebildeten
Glättwerkes ist in der Zeichnung dargestellt und an Hand dieser Zeichnung nachfolgend
beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des gesamten Glättwerks und
Fig. 2 einen Teil des Glättwerks in größerem Maßstab und teilweise im Schnitt.
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In dem Walzengestelll sind auf der Vorderseite eine Oberwalze und
mehrere Mittelwalzen2 sowie eine UnterwaIze 3 angeordnet, zwischen denen
die Papierbahn 4 zur Glättung hindurchgeführt wird. Die Walzen 2 sind an ihren Enden
über Lager 5 in Lagerhaltem 6 gelagert. Die Lagerhalter
6 sind mit ihrem einen Ende um Bolzen 7 schwenkbar angeordnet (Fig.
1). Die Bolzen 7 sind in den entlang der Führung 12 im Walzengestell
1 nach oben und unten verschiebbaren Lagerböcken 8 befestigt. Mit
dem anderen Ende sind die Lagerhalter 6 an den Verbindungslaschen
9 angelenkt. Jede Verbindungslasche 9
verbindet zwei in vertikaler
Richtung einander benachbarte Lagerhalter 6 miteinander, so daß zur gemeinsamen
Aufhelfang alle Walzen 2 über die Verbindungslaschen 9 miteinander verbunden
sind. Die Auffielfung erfolgt durch einen Servomotor 13, der über Zwischenglieder
14 und 15 mit den Verbindungslaschen 9 gekuppelt ist. An Stelle des
Servomotors 13 kann auch ein elektrischer Antrieb verwendet werden.
Die Verbindungslaschen 9 sind je-
weils an einem Ende mit einem Langloch
10 versehen, in dem ein mit dem Lagerhalter 6 verbundener Bolzen
11 gleitet, so daß die Aufhelfung während des Betriebes keine Kräfte auf
die Walzen überträgt.
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Zum Vermindern der Walzendrücke zwischen den Walzen 2 sind nun auf
beiden Seiten des Walzengestells die Lagerhalter 6 gegeneinander bzw. der
unterste Lagerhalter gegen das Lager 30 der Unterwalze 3 unter Zwischenschaltung
eines in seiner Länge einstellbaren Gliedes 17 abgestützt, welches starr
und ausschließlich druckbelastet ist. Diese Glieder 17 sind auf der vom Lagerbock
8 abgewandten Seite des Lagerhalters 6 angeordnet. Wie aus Fig. 2
ersichtlich ist, besteht jede Entlastungsvorrichtung aus einem zweiteiligen Druckbolzen
17 und einer Feder 23. Der eine Teil 17 a des Druckbolzens
17
ist der mit Kopf 18 versehene Gewindebolzen, der andere Teil
17b weist einen Zapfen auf. Der als Gewindebolzen ausgebildete Teil 17a ist
in einer im oberen Lagerhalter festsitzenden Gewindebüchse 19
drehbar, der
andere mit dem Zapfen versehene Teil 17 b ist in der Bohrung 22 des unteren
Lagerhalters gleitbar, aber gegen Verdrehen gesichert angeordnet. Unterhalb des
Zapfens befindet sich in der Bohrung 22 die als Tellerfederpaket ausgebildete Feder
23.
Der obere Lagerhalter stützt sich somit über den Gewindebolzen, den Zapfen
und die Feder auf den
unteren Lagerhalter ab. Die senkrecht aufeinanderstehenden
Berührungsflächen der beiden Teile17a, 17b des Druckbolzens 17 sind
als KugeMächen ausgebildet. Zum Kontern des Gewindebolzens in der Gewindebüchse
19 ist die Mutter 20 vorgesehen. Der Zapfen ist mit einer Nut 26 versehen,
in die zum Verhindern einer axialen Drehung der Gewindestift 27 hineinragt.
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Zur Entlastung beispielsweise einer der unteren Mittelwalzen wird
der Gewindebolzen aus der Gewindebüchse 19 herausgesehraubt und dadurch über
den Zapfen das Tellerfederpaket 23 zusammengedrückt. Mit der Zunahme der
Federzusammendrückung, d. h. mit zunehmendem Federweg steigt die nach oben
gerichtete Federkraft an, welche über den Druckbolzen 17, den Lagerhalter
6 und das Lager 5 auf die obere Walze wirkt. Die Feder nimmt dadurch
in einem regelbaren Maße die von den oberen Walzen herrührende Belastung auf, so
daß der auf die Walze wirkende Druck unabhängig von dem Walzengewicht, der Anzahl
der Walzen und einer eventuell zusätzlichen Belastung der oberen Walzen auf jeden
gewünschten Wert eingestellt werden kann und diesen Wert während des Betriebes unverändert
beibehält.