DE19811474A1 - Kalanderanordnung - Google Patents

Abstract

Vertikale Kalanderanordnung, umfassend eine biegesteuerbare Oberwalze, eine biegesteuerbare Unterwalze und zwischen Ober- und Unterwalze angeordnete Zwischenwalzen. Sowohl die Oberwalze als auch die Unterwalze sind mit jeweils einem eigenen Leistungsantrieb versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kalanderanordnung.

Bei vertikalen Kalandern mit einer Mehrzahl von Walzen ist eine der Zwi­ schenwalzen mit einem Hauptantrieb versehen und überträgt die Drehmomen­ te auf alle anderen Walzen durch Tangentialkräfte reibschlüssig von ei­ ner auf die nächste Walze und über die zu behandelnde Bahn und die Wal­ zenbezüge. Dies führt zu unerwünschten horizontalen Auslenkungen, d. h. zu Deformationen der Zwischenwalzen. Ferner werden die Bahnstruktur so­ wie die Walzenbezüge beeinträchtigt. Fig. 1 zeigt in schematischer Sei­ tenansicht einen bekannten Off-line-Kalander, bei dem eine Zwischenwalze 2, das ist die Antriebswalze mit einem Hauptantrieb, angetrieben ist.

Bei einem On-line-Kalander werden vor dem Einziehen der Papierbahn und bei geöffneten Nips alle mit der Papierbahn in Kontakt stehenden Walzen durch ihre Hilfsantriebe und die Antriebswalze mit dem Hauptantrieb auf eine Drehzahl beschleunigt, bei der die jeweilige Umfangsgeschwindigkeit der der Bahngeschwindigkeit des Papiers entspricht, die 1000 m pro Minu­ te und weit darüber betragen kann. Nach dem Schließen der Nips erfolgt der Leistungseintrag ausschließlich durch den Hauptantrieb einer einzi­ gen Antriebswalze. Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, in der der Hauptantrieb 4 durch ein großes, die Hilfsantriebe 6 durch ein klei­ nes Antriebssymbol dargestellt sind. In den Fig. 1 und 2 sind die hori­ zontalen Auslenkungen in der Walzenmitte schematisch als Mittenversatz eingezeichnet.

Bei modernen Kalandern sind die oberste und die unterste Walze des Wal­ zenstapels als durchbiegungssteuerbare Walzen ausgeführt. Diese beiden Walzen benötigen aufgrund ihrer funktionsbedingten inneren Reibungsver­ luste eine größere Antriebskraft als die übrigen Kalanderwalzen. Zusätz­ lich erfolgt die stärkste Umformung der Papierbahn im ersten Nip. Diese beiden Leistungsanteile müssen bei herkömmlichen Kalandern mit einem Hauptantrieb durch den gesamten Walzenstapel geschleppt werden und bean­ spruchen dabei in schädlicher Weise die Papierbahn und die Walzenbezüge durch reibschlüssige Übertragung der Tangentialkräfte. Dies hat einen erhöhten Verschleiß der Walzenoberflächen und eine Minderung der Lebens­ dauer der Walzen zur Folge.

Gemäß einem älteren Vorschlag in DE-196 50 576.3 sind alle Walzen mit eigenen (Leistungs-)Antrieben versehen, und die Leistungen der einzel­ nen Antriebe werden derart aufeinander abgestimmt, daß die horizontalen Walzendeformationen minimiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kalander zu schaffen, dessen Walzen­ antrieb so ausgebildet ist, daß die geschilderten Nachteile des Standes der Technik kostengünstig vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 defi­ niert.

Gemäß der Erfindung sind die biegesteuerbaren Walzen mit jeweils einem eigenen Leistungsantrieb versehen. Bei einer Ausgestaltung der Erfin­ dung werden eine biegesteuerbare Oberwalze und Unterwalze mit aufeinan­ der abgestimmten Leistungen jeweils angetrieben. Bevorzugt ist es, die horizontale Deformation einer Zwischenwalze zu erfassen und die Lei­ stungsverteilung auf die beiden Antriebe so zu steuern oder zu regeln, daß diese Deformation wenigstens unter einer noch zulässigen Größe bleibt. Es hat sich gezeigt, daß diese Forderung erfüllt werden kann, wenn die Oberwalze und Unterwalze mit im wesentlichen gleicher Leistung angetrieben werden.

Zwei Ausführungsformen der Kalanderanordnung gemäß der Erfindung sind in den beigefügten Fig. 3 und 4 schematisch in Seitenansicht wiedergege­ ben. Dabei zeigt Fig. 3 eine analoge Kalanderanordnung zu Fig. 1, wäh­ rend Fig. 4 eine analoge Kalanderanordnung zu Fig. 2 darstellt. Die Sym­ bole für den Leistungsantrieb bzw. Hilfsantrieb in Fig. 3 bzw. Fig. 4 entsprechen den Symbolen für den Hauptantrieb bzw. Hilfsantrieb in den Fig. 1 bzw. 2.

Nach dem Schließen der Nips werden die Kalanderwalzen mit der vorgegebe­ nen Streckenlast beaufschlagt, bei der sich vorgegebene Druckspannungen in den Nips entwickeln. Gleichzeitig werden die Kalandrierkräfte ent­ sprechend der Belastung durch die beiden Leistungsantriebe der Ober- und der Unterwalze erbracht. Zweckmäßigerweise ist eine Zwischenwalze mit Sensoren für die horizontalen Deformationen versehen, und die Verteilung der Antriebsleistung auf die oberste und unterste Walze erfolgt so, daß diese horizontalen Deformationen minimiert werden. Alternativ können auch die auf eine Zwischenwalze wirkenden horizontalen Kräfte gemessen und minimiert werden.

In den erfindungsgemäßen Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 läuft die Papierbahn 10 zunächst in den Nip ein, gebildet zwischen der oberen durchbiegungssteuerbaren Walze 12 und der ersten Zwischenwalze 14, bei der es sich um eine beheizbare harte Walze handelt. Danach gelangt sie in den zwischen der letzteren und einer mittleren Zwischenwalze 16 ge­ bildeten Nip; Walze 16 ist mit einem elastischen Bezug versehen. Sie bildet auf der der Walze 14 abgekehrten Seite mit einer zweiten beheiz­ baren harten Walze 18 den nächsten von der Papierbahn 10 durchlaufenden Nip. Ein letzter Nip wird zwischen Walze 18 und der unteren durchbie­ gungssteuerbaren Walze 20 gebildet. Die Walzen 12 und 20 sind mit Lei­ stungsantrieben ausgestattet. In an sich bekannter Weise sind die Zwi­ schenwalzen 14, 16 und 18 in Hebeln 22 gelagert, über die Kräfte von Ar­ beitszylindern 24 eingeleitet werden können, insbesondere um die soge­ nannten überhängenden Lasten zu kompensieren. Hydraulikaggregate 26 die­ nen dem Schließen der Nips; statt dessen könnte man auch den inneren Hub der Walze 20 für diesen Zweck ausnutzen, während die obere durchbie­ gungssteuerbare Walze 12 im Gestell ortsfest gelagert ist.

An einer der Zwischenwalzen 14, 16, 18 können auftretende Querkräfte über nicht dargestellte Tastelemente gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis die Leistungsverteilung der Antriebe für die Oberwalze 12 und die Unterwalze 20 eingestellt werden, damit diese Querkräfte ei­ nen vorgegebenen Wert nicht überschreiten. Alternativ können mögliche Deformationen der Zwischenwalzen 14, 16, 18, insbesondere in deren Wal­ zenmitte, mittels Meßelementen gemessen werden. Dieses Meßergebnis kann in die Leistungsverteilung der Antriebe für die Oberwalze 12 und die Un­ terwalze 20 einfließen, um auch diese Deformationen zu minimieren.

Es ist noch anzumerken, daß die erfindungsgemäße Konzeption besonders für das Umrüsten vorhandener Kalander geeignet ist, bei denen häufig beengte Verhältnisse vorliegen oder für schmälere Maschinen mit niedri­ gerer Antriebsleistung und steiferen Zwischenwalzen.

Claims (5)

1. Vertikale Kalanderanordnung, umfassend eine biegesteuerbare Oberwalze, eine biegesteuerbare Unterwalze und zwischen Ober- und Unter­ walze angeordnete Zwischenwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober­ walze (12) mit einem Leistungsantrieb versehen ist und die Unterwalze (20) ebenfalls mit einem Leistungsantrieb versehen ist.

2. Kalanderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwalze (12) und die Unterwalze (20) mit aufeinander abgestimmten Antriebsleistungen antreibbar sind.

3. Kalanderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine der Zwischenwalzen (14, 16, 18) mit einer Meßvorrichtung für deren Horizontalauslenkung versehen ist und die Antriebsleistung der beiden angetriebenen Walzen (12, 20) derart verteilbar ist, daß die Ho­ rizontalauslenkung der mit der Meßvorrichtung versehenen Zwischenwalze (14, 16, 18) kleiner als eine vorbestimmte Größe ist.

4. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwalzen (14, 16, 18) mit Meßelementen zur Messung der horizontalen Kräfte derselben versehen sind und die An­ triebsleistung der beiden angetriebenen Walzen (12, 20) derart einstell­ bar ist, daß die horizontalen Kräfte der Zwischenwalzen (14, 16, 18) mi­ nimierbar sind.

5. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle mit der Papierbahn in Kontakt befindlichen Wal­ zen außer der Oberwalze (12) und der Unterwalze (20) mit einem Hilfsan­ trieb versehen sind.