DE19757473C2

DE19757473C2 - Calender for a web, in particular made of paper

Info

Publication number: DE19757473C2
Application number: DE1997157473
Authority: DE
Inventors: Franz Kayser
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: DE19757473A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander für eine Bahn, insbesondere aus Papier, mit einem Walzenstapel, der Walzen aufweist, deren Achsen in einer vertikalen Ebene liegen.The invention relates to a calender for a Web, in particular of paper, with a roll stack, of the rollers, the axes of which are vertical Level.

Bekannte Kalander dieser Art weisen einen Stapel aus übereinander angeordneten Walzen mit horizontaler Achse auf. Sie dienen der Behandlung von Papier, Pappe, Kunststoff-Folie und ähnlichem Material. Die Walzen spalte sind entweder durch harte Walzen oder - insbe sondere bei der Papierveredelung - auf der einen Seite durch eine harte Walze und auf der anderen Seite durch eine weiche Walze begrenzt. Die Streckenlast in den Walzenspalten wird zum einen durch hydraulische Kraft geber, die an einer Endwalze angreifen, und zum anderen durch das Gewicht der Walzen bestimmt. Die Streckenlast und damit die Druckspannung nimmt daher von oben nach unten zu. Dies bedeutet, daß der Variationsbereich der von den Kraftgebern aufbringbaren Kräfte verhältnismä ßig klein ist. Eine Begrenzung nach oben ergibt sich, weil das Bahnmaterial im untersten Spalt zu stark bela stet wird. Eine Begrenzung nach oben ergibt sich, weil das Bahnmaterial im obersten Spalt keine Verformung mehr erfährt.Known calenders of this type show a stack rollers arranged one above the other with a horizontal axis on. They are used to treat paper, cardboard, Plastic film and similar material. The rollers gaps are either due to hard rollers or - esp especially when it comes to paper finishing - on one side through a hard roller and on the other side limited a soft roller. The line load in the On the one hand, nips are created by hydraulic force donors who attack one end roller and the other determined by the weight of the rollers. The line load and therefore the compressive stress increases from the top down to. This means that the range of variation of the forces that can be applied by the force transmitters is extremely small. There is an upper limit, because the web material in the lowest gap is too heavily loaded steady. There is an upper limit because the web material in the top gap no deformation learns more.

Bei einer Ausgestaltung dieser gattungsgemäßen Kalan der, wie sie in WO 95/14813 beschrieben ist, sind die Mittelwalzen an Hebeln gelagert, an denen Vorrichtungen zur Krafteinleitung angreifen. Die Walzen sind so aus gelegt, daß die durch die eigene Schwerkraft erzeugten natürlichen Biegelinien im wesentlichen gleich sind. Ferner wird die Spaltbelastung, die durch die Massen der Mittelwalzen und der zugehörigen Hilfseinrichtungen erzeugt wird, durch die Vorrichtungen zur Krafteinlei tung im wesentlichen vollständig aufgehoben. Theore tisch kann hierdurch der gesamte Schwerkrafteinfluß ausgeschaltet werden. Praktisch bereitet es aber außer ordentliche Schwierigkeiten, die genannten Bedingungen zu erfüllen. Haben nämlich nicht alle Walzen etwa die gleiche Eigendurchbiegung durch ihr Eigengewicht, kommt es im Betrieb zu höheren Druckbelastungen an den Wal zenrändern oder in der Walzenmitte.In one embodiment of this generic Kalan those as described in WO 95/14813 are the Center rollers mounted on levers on which devices attack to apply force. The rollers are like this placed that generated by gravity natural bending lines are essentially the same. Furthermore, the gap load caused by the masses the center rollers and the associated auxiliary equipment is generated by the devices for applying force essentially completely canceled. theoretically this can table the entire influence of gravity turned off. Practically, however, it prepares ordinary difficulties, the conditions mentioned to fulfill. Not all rollers have that same inherent deflection due to its own weight it in operation to higher pressure loads on the whale edges or in the middle of the roller.

Aus DE-PS 68 26 88 ist es bekannt, anstelle eines Kalan ders, dessen Walzen mit horizontalen Achsen in einem vertikalen Stapel angeordnet sind, die Walzen mit Hori zontalachsen in einem horizontalen Stapel anzusehen. Bei der letztgenannten Konstruktion hängen die Walzen mehr oder weniger nach unten durch, was im Betrieb Schwierigkeiten mit sich bringt. Die Walzen sind in Blöcken gelagert, die längs einer Führung des Kalanders verstellbar sind. Außer hydraulischen Hauptpressen, die im Betrieb an den Walzennips einen Druck bestimmter Hö he erzeugen, gibt es Zusatzpressen, die in Durchlauf richtung fortschreitend wachsende Drücke in aufeinan derfolgenden Walzenfugen erzeugen. Zu diesem Zweck ist jede Zusatzpresse mit einem Hebel verbunden, der mit einem Ende an einem ortsfesten Punkt angelenkt ist, während dessen anderes Ende gegen die eine Lagerschale einer der Walzen drückt.From DE-PS 68 26 88 it is known instead of a Kalan ders, whose rollers with horizontal axes in one vertical stacks are arranged, the reels with Hori view zontal axes in a horizontal stack. In the latter construction, the rollers hang more or less down by what's in operation Brings difficulties. The rollers are in Blocks stored along a guide of the calender are adjustable. Except for hydraulic main presses in operation on the roller nips a pressure of certain levels Hey generate, there are auxiliary presses that are in run towards progressively increasing pressures the following roller joints. For this purpose each additional press is connected to a lever that is connected to one end is articulated at a fixed point, while its other end against the one cup one of the rollers presses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalan der der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der gegen Schwerkrafteinflüsse weitgehend unempfindlich ist.The invention has for its object a Kalan of the type described at the outset, against Gravity is largely insensitive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Walzenachsen in der Betriebsstellung vertikal ver laufen. This object is achieved in that vertically ver the roller axes in the operating position to run.

Bei dieser Konstruktion stehen die Walzen nebeneinan der. Eine Eigendurchbiegung durch ihr Eigengewicht ent fällt. Es brauchen daher auch keine Maßnahmen zur Kom pensation dieses Eigengewichts vorgesehen zu werden.In this construction, the rollers are next to each other the. An inherent deflection due to its own weight falls. There is therefore no need for any measures to comm compensation of this dead weight to be provided.

Besonders günstig ist es, daß zur Erzeugung einer in allen Walzenspalten gleichen Grund-Streckenlast die ei ne Endwalze durch Kraftgeber in Richtung auf die andere Endwalze belastbar ist. Da das Walzengewicht für die Streckenlast keine Rolle spielt, kann die Grund- Streckenlast, die durch die Kraftgeber aufgebracht wird, innerhalb eines großen Bereichs frei gewählt wer den. Insbesondere kann bereits im ersten Walzenspalt eine verhältnismäßig große Streckenlast vorherrschen.It is particularly favorable that in order to generate a The basic line load of all roll nips is the same ne end roller by force transducer towards the other End roller is resilient. Since the roller weight for the Line load does not matter, the basic Line load applied by the force transmitter is chosen freely within a wide range the. In particular, can already in the first nip there is a relatively large line load.

Vorzugsweise sind die Endwalzen Biegeeinstellwalzen. Hiermit können längs der Walzenspalte Korrekturen an der Streckenlast vorgenommen werden, insbesondere bei Verwendung einer zonengesteuerten Biegeeinstellwalze, wie dies zur Erzeugung einer gleichmäßigen Bahn zweck mäßig ist.The end rolls are preferably bending adjustment rolls. This allows corrections to be made along the nip the line load, especially at Use of a zone-controlled bending adjustment roller, such as this to produce a smooth path is moderate.

Von besonderem Vorteil ist es, daß zumindest die Mit telwalzen an Hebeln gelagert sind, an denen Vorrichtun gen zur Krafteinleitung angreifen. Mit diesen Vorrich tungen, die entweder eine Streckenlast allein oder in Ergänzung der Grund-Streckenlast erzeugen, kann die Druckspannung im angrenzenden Walzenspalt in einem gro ßen Bereich variiert werden, wobei die Werte von Spalt zu Spalt unterschiedlich sein können.It is particularly advantageous that at least the Mit telwalzen are mounted on levers on which devices attack to apply force. With this device that either a line load alone or in The addition of the basic line load can generate Compressive stress in the adjacent nip in a large ß range can be varied, the values of gap can be different to gap.

Die Vorrichtung zur Krafteinleitung sind zweckmäßiger weise zweiseitig wirksam. In der einen Wirkungsrichtung dienen sie der Streckenlast-Erzeugung oder -Erhöhung, in der anderen Wirkungsrichtung der Streckenlast- Reduzierung und gegebenenfalls einer Schnelltrennung der Walzen.The device for applying force are more expedient wise bilaterally effective. In one direction they serve to generate or increase line loads, in the other direction of action of the line load Reduction and, if necessary, a quick separation the rollers.

Von Vorteil ist es auch, daß für die Walzen jeweils ei gene Antriebe vorgesehen sind, die seitliche Ausbiegun gen der Walzen verhindern. Solche Ausbiegungen treten immer dann auf, wenn eine einzige angetriebene Walze die anderen Walzen durch Friktion mitnimmt. Es ergeben sich daher absolut gerade Walzenspalte.It is also advantageous that each egg for the rollers gene drives are provided, the lateral bend against the rollers. Such bends occur whenever there is a single driven roller takes the other rollers with friction. Surrender it therefore absolutely straight nips.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür ge sorgt, daß das die Walzen tragende Gestell aus der Be triebsstellung in eine Ruhestellung verlagerbar ist, in der die Walzenachsen in der vertikalen Ebene horizontal verlaufen. In dieser Ruhestellung läßt sich die Ma terialbahn in üblicher Weise in die Walzenspalte ein führen. Für den Betrieb wird dann der Kalander in die Betriebsstellung geschwenkt.In a preferred embodiment, ge ensures that the frame supporting the rollers from the loading drive position is in a rest position, in the horizontal of the roller axes in the vertical plane run. In this rest position, the Ma material web in the usual way into the nips to lead. The calender is then fed into the Operating position swiveled.

Als besonders einfache Lösung wird eine senkrecht zur vertikalen Ebene verlaufende Schwenkachse vorgesehen, um die das Gestell um 90° schwenkbar ist.As a particularly simple solution, a perpendicular to the vertical pivot axis provided, around which the frame can be swiveled by 90 °.

Empfehlenswert ist es, daß mindestens eine Wickelstati on über einen gemeinsamen Support mit dem Gestell ver bunden ist. Wickelstation und Kalander werden daher ge meinsam verschwenkt.It is recommended that at least one winding state on via a joint support with the rack is bound. The winding station and calender are therefore ge pivoted together.

Eine Alternative besteht darin, daß mindestens eine ortsfeste Wickelstation einen Wickel mit horizontaler Achse aufweist und zwischen ihr und dem Walzenstapel mindestens eine schräg stehende Leitwalze angeordnet ist, die die Bahn um 90° umlenkt. Hier kann die Wickel station ortsfest angeordnet und lediglich der Kalander geschwenkt werden.An alternative is that at least one stationary winding station a winding with horizontal Has axis and between it and the roll stack at least one inclined guide roller arranged is that deflects the web by 90 °. Here's the wrap station stationary and only the calender be pivoted.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbei spiels näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below using a Preferred embodiment shown in the drawing described in more detail. Show it:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Kalander in seiner Betriebsstellung von vorn und Fig. 1 shows schematically a calender according to the invention in its operating position from the front and

Fig. 2 den Kalander der Fig. 1 mit seinen Wickelvor richtungen in Draufsicht. Fig. 2 shows the calender of Fig. 1 with its Wickelvor directions in plan view.

Der Kalander besitzt ein Gestell 1, in dem sechs Walzen 2 bis 7 mit vertikaler Achse angeordnet sind. Die End walzen 2 und 7 sind Biegeeinstellwalzen und weisen ei nen elastischen Bezug auf. Die Mittelwalzen 4 und 5 sind ebenfalls mit einem elastischen Bezug versehen. Die Mittelwalzen 3 und 6 sind harte beheizte Walzen. Jede Walze besitzt einen eigenen Antrieb, der aber nicht veranschaulicht ist. Die Anordnung der Walzen und ihre Ausstattung kann jedoch auch anders gewählt wer den. Dies gilt auch für die Walzenzahl, die insbesonde re von zwei bis zwölf variieren kann.The calender has a frame 1 in which six rolls 2 to 7 are arranged with a vertical axis. The end rollers 2 and 7 are bending adjustment rollers and have an elastic reference. The center rollers 4 and 5 are also provided with an elastic cover. The middle rolls 3 and 6 are hard heated rolls. Each roller has its own drive, which is not shown. The arrangement of the rollers and their equipment can also be chosen differently. This also applies to the number of rollers, which can vary in particular from two to twelve.

Jede Walze ist in einem oberen Lagerblock 8 und einem unteren Lagerblock 9 gelagert. Die Lagerblöcke der End walze 7 sind im Betrieb ortsfest gehalten. Die Lager blöcke der Endwalze 2 werden durch Kraftgeber 10 und 11 in der Form hydraulischer Kolben-Zylinder-Einheiten in Richtung auf die andere Endwalze 7 belastet. Die Lager blöcke der Mittelwalzen 3 bis 6 sind an Hebeln 12, 13, 14 und 15 befestigt, die um vertikale Achsen 16 schwenkbar sind. An den Hebeln greifen Vorrichtungen 17 zur Krafteinleitung an, die als doppeltwirkende hydrau lische Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet sind, wie durch die beiden Zuleitungen angedeutet ist. Ferner sind an den Lagerblöcken noch Umlenkwalzen 18 ange bracht, so daß eine Papierbahn 19 zickzackförmig durch den Kalander laufen kann, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist.Each roller is mounted in an upper bearing block 8 and a lower bearing block 9 . The bearing blocks of the end roller 7 are held stationary during operation. The bearing blocks of the end roller 2 are loaded by force transmitters 10 and 11 in the form of hydraulic piston-cylinder units in the direction of the other end roller 7 . The bearing blocks of the middle rollers 3 to 6 are attached to levers 12 , 13 , 14 and 15 which are pivotable about vertical axes 16 . At the levers devices 17 to apply force, which are designed as double-acting hydraulic piston-cylinder units, as indicated by the two supply lines. Furthermore, deflection rollers 18 are also introduced to the bearing blocks, so that a paper web 19 can run zigzag through the calender, as is indicated in FIG. 2.

Zum Zweck einer schnellen Trennung müssen die Kraftge ber 10, 11 druckentlastet werden und die Endwalze 2 nach links ziehen, während gleichzeitig die Vorrichtun gen 17 zur Krafteinleitung derart betätigt werden, daß sie die Walzen 3 bis 6 ebenfalls nach links bewegen. Die Größe des Trennspalts kann hierbei durch Anschläge vorgegeben werden.For the purpose of a quick separation, the Kraftge 10 , 11 must be relieved of pressure and pull the end roller 2 to the left, while at the same time the devices 17 for applying force are actuated in such a way that they also move the rollers 3 to 6 to the left. The size of the separation gap can be specified by stops.

Das Gestell 1 weist einen Support 20 auf, auf dem eine Abwickelstation 21 und eine Aufwickelstation 22 mon tiert sind, die je einen Wickel 23 für das zu behan delnde Papier bzw. einen Wickel 24 für das behandelte Papier tragen. Das Gestell weist eine senkrecht zu der durch die Walzenachsen gegebenen vertikalen Ebene ver laufende Schwenkachse 25 auf, um die das Gestell 1 zu sammen mit den beiden Wickelstationen 21 und 22 um 90° schwenkbar ist. Die Achsen der Walzen 2 bis 7 und der Wickel 23 und 24 verlaufen dann horizontal und erlauben ein einfaches Einführen der Papierbahn, wie es bei den bekannten Kalandern üblich ist.The frame 1 has a support 20 , on which an unwinding station 21 and a winding station 22 are installed, each carrying a winder 23 for the paper to be treated or a winder 24 for the treated paper. The frame has a perpendicular to the vertical plane given by the roller axes ver swiveling axis 25 about which the frame 1 together with the two winding stations 21 and 22 is pivotable by 90 °. The axes of the rollers 2 to 7 and the reel 23 and 24 then run horizontally and allow easy insertion of the paper web, as is customary in the known calenders.

Wenn die Papierbahn 19 in der zuletzt beschriebenen Ru hestellung eingefädelt worden ist, wird die Gesamt anordnung um die Schwenkachse 25 in die Betriebsstel lung der Fig. 1 und 2 geschwenkt. Dann wird durch die Kraftgeber 10 und 11 eine Grund-Streckenlast aufge bracht, die in allen Walzenspalten 26 gleich ist. Falls unterschiedliche Streckenlasten gewünscht werden, kön nen über die Vorrichtungen 17 zur Krafteinleitung zu sätzliche Kräfte eingeführt werden, mit denen die Streckenlast in den einzelnen Walzenspalten 26 erhöht oder erniedrigt werden kann. Weitere Beeinflussungsmög lichkeiten liegen darin, daß die Endwalzen 2 und 7 zo nenweise unterschiedlich angesteuert und daher längs der Walzen Korrekturen an den Streckenlasten vorgenom men werden können. Bei alledem spielt eine Verformung der Walzen durch das Eigengewicht keine Rolle.When the paper web 19 has been threaded in the last described Ru position, the overall arrangement is pivoted about the pivot axis 25 in the operating position of FIGS. 1 and 2. Then a basic line load is brought up by the force transmitters 10 and 11 , which is the same in all nips 26 . If different line loads are desired, additional forces can be introduced via the force introduction devices 17 , with which the line load in the individual nips 26 can be increased or decreased. Other possibilities of influencing lie in the fact that the end rollers 2 and 7 are controlled zon nen differently and therefore corrections to the line loads can be made along the rollers. In all of this, deformation of the rollers due to their own weight is irrelevant.

Claims

1. Calender for a web, in particular made of paper, with a roll stack which has rolls whose axes lie in a vertical plane, characterized in that the roll axes run vertically in the operating position.

2. Calender according to claim 1, characterized in that for generating a same basic line load in all nips, the one end roller ( 2 ) by force transducers ( 10 , 11 ) in the direction of the other end roller ( 7 ) can be loaded.

3. Calender according to claim 1 or 2, characterized in that the end rollers ( 2 , 7 ) are bending adjustment rollers.

4. Calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the middle rollers ( 3 to 6 ) are mounted on levers ( 12 to 15 ), on de nen devices ( 17 ) for force application angrei fen.

5. Calender according to claim 4, characterized in that the devices ( 17 ) for applying force are effective on two sides.

6. Calender according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the rollers ( 2 to 7 ) each Weil own drives are provided which prevent lateral deflections of the rollers.

7. Calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rollers ( 2 to 7 ) tra ing frame ( 1 ) from the operating position ( Fig. 1 and 2) in a rest position in which the roller axes in the horizontal plane is horizontal.

8. Calender according to claim 7, characterized by egg ne perpendicular to the vertical plane extending pivot axis ( 16 ) about which the frame ( 1 ) is pivotable by 90 °.

9. Calender according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one winding station ( 21 , 22 ) is connected to the frame ( 1 ) via a common support ( 20 ).

10. Calender according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that at least one fixed wic a winding with a horizontal axis has and between it and the roll stack arranged at least one inclined guide roller net that deflects the web by 90 °.