DE19904451A1 - Kalander für bahnförmige Materialien wie Papier - Google Patents

Abstract

Ein Kalander für bahnförmige Materialien, wie Papier, besitzt einen Ständer (1) und einen Walzenstapel (4), der eine Unterwalze (12), eine Oberwalze (5) und mindestens eine dazwischen angeordnete Mittelwalze (6 bis 11) aufweist. Mindestens eine Mittelwalze (9, 11) ist zwecks Walzentrennung relativ zur Nachbarwalze in einer etwa senkrecht zur Stapelebene (13) verlaufenden Querrichtung verlagerbar. Auf diese Weise ergibt sich eine rasche Walzentrennung, weil der größte Teil der Trennvorgänge gleichzeitig erfolgt. Außerdem erhält man für eine gegebene Anzahl von Walzen im Stapel eine geringe Bauhöhe.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander für bahn­ förmige Materialien, wie Papier, mit einem Ständer und einem Walzenstapel, der eine Unterwalze, eine Oberwalze und mindestens eine dazwischen angeordnete Mittelwalze aufweist.

Ein solcher Kalander ist aus DE 30 04 913 C2 bekannt. Die Walzen sind in einem vertikalen Stapel angeordnet. Ober- und Unterwalze sind Biegeeinstellwalzen mit Man­ telhub. Die Unterwalze ist auf einem hydraulischen Zy­ linder abgestützt, der zusammen mit dem Mantelhub der Unterwalze einen ausreichend großen Absenkweg zum Tren­ nen der Walzen voneinander ergibt. Bei dieser Absenkbe­ wegung kommen die Anschläge der einzelnen Walzen nach­ einander auf Stellmuttern von Hängespindeln zur Aufla­ ge, was bedeutet, daß die einzelnen Walzennips nachein­ ander und nach Durchlaufen eines entsprechend großen Weges voneinander getrennt sind.

Aus DE 27 52 034 A1 ist es bekannt, die Walzen eines Kalanders nicht in einem Stapel, sondern zickzackförmig versetzt zueinander anzuordnen. Dies ermöglicht es, durch seitliches Herausfahren der Walzen so große Trennspalte zu bilden, daß die Bahn geradlinig eingezo­ gen werden kann. Es entfällt aber die gemeinsame Bela­ stung aller im Stapel befindlichen Walzen. Vielmehr muß jede Walze einzeln belastet werden, um die gewünschte Streckenlast aufzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalan­ der der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Trennung der Walzen besonders rasch erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine Mittelwalze zwecks Walzentrennung rela­ tiv zur Nachbarwalze in einer etwa senkrecht zur Sta­ pelebene verlaufenden Querrichtung verlagerbar ist.

Bei dieser Konstruktion kann die Querbewegung der ge­ nannten Mittelwalze(n) unmittelbar nach der Druckabsen­ kung im Walzenstapel beginnen. Das Öffnen der einzelnen Spalte geschieht daher weitgehend gleichzeitig. Schon wenn nur ein Teil der Walzennips durch die Querbewegung geöffnet wird, ergibt sich eine erhebliche Verkürzung des Trennzeit.

Günstig ist es, daß die Unterwalze zwecks Walzentren­ nung in der Stapelebene absenkbar und die unterste Mit­ telwalze quer verlagerbar ist. Wegen dieser Absenkung kann die Mittelwalze ihre Querbewegung noch rascher ausführen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Absenkbewe­ gung der Unterwalze sehr gering gehalten werden kann, wodurch sich die Baugröße erheblich vermindern läßt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Unter­ walze durch eine Biegeeinstellwalze mit Mantelhub ge­ bildet und der Absenkweg auf den Mantelhub beschränkt ist. Das bedeutet, daß auf die unteren Hubzylinder völ­ lig verzichtet werden kann. Gerade sie forderten ja ho­ he Drücke und große Abmessungen. Demgegenüber brauchen nunmehr nur die längs der Biegeeinstellwalze angeordne­ ten Stützelemente mit Druck beaufschlagt zu werden, wo­ für wesentlich geringere Drücke ausreichen. Auch die für eine rasche Absenkbewegung erforderlichen großen Querschnitte der Rohrleitungen können entfallen.

Sehr günstig ist es, daß die Stapelebene zur Horizonta­ len geneigt ist und die mindestens eine quer verlager­ bare Mittelwalze schräg nach unten aus der Stapelebene bewegbar ist. Durch die Schrägneigung der Stapelebene ist sowohl die abzusenkende Unterwalze als auch die mindestens eine quer verlagerbare Mittelwalze durch ei­ ne Kraftkomponente in der gewünschten Bewegungsrichtung belastet, so daß das Öffnen der Nips noch rascher von­ statten geht.

Insgesamt ist es empfehlenswert, daß die mindestens ei­ ne quer verlagerbare Mittelwalze durch Hydrozylinder verlagerbar ist. Mit solchen Hydrozylindern, die hin­ sichtlich Größe und Druckbelastung keine hohen Ansprü­ che stellen, kann die Querbewegung auf einfache Weise gesteuert werden.

Konstruktiv ist es von Vorteil, daß die Lager der min­ destens einen quer verlagerbaren Mittelwalze von Hebeln getragen sind, die um Schwenkachsen am Ständer schwenk­ bar sind und daß die Lager relativ zu den Hebeln oder die Hebel relativ zu den Schwenkachsen oder die Schwen­ kachsen relativ zum Ständer durch die Hydrozylinder verstellbar sind. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, dies zu verwirklichen, beispielsweise mit Hilfe eines Schlittens und einer Schlittenführung.

Eine andere einfache Lösung sieht vor, daß die Lager mittels eines Schwenkgelenks an den Hebeln geführt sind.

Zweckmäßigerweise ist mindestens eine quer verlagerbare Mittelwalze eine harte Walze. Die weichen Walzen, die im Betrieb des öfteren gewechselt werden müssen, blei­ ben dann von der freien Seite des Stapels her leicht zugänglich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die Oberwalze durch eine Biegeeinstellwalze mit Mantelhub und ständerfestem Träger gebildet ist. Bei gegebener Walzenzahl im Stapel ergibt sich hierbei die geringste Bauhöhe.

Empfehlenswert ist es, daß die oberste Mittelwalze ständerfest gelagert ist. Die Oberwalze kann dann durch Anheben gleichzeitig mit dem Absenken oder Querbewegen der übrigen Walzen von der darunter befindlichen Walze getrennt werden.

Von besonderem Interesse ist es hierbei, daß mindestens eine Mittelwalze von Hebeln getragen ist, die um Schwenkachsen am Ständer schwenkbar sind und daß den Hebeln Anschläge zugeordnet sind, die die Absenkbewe­ gung der Mittelwalze stoppen. Die Öffnungsweite des Nips bestimmt sich daher durch die Schwenkwege der He­ bel und - bei den querverlagerbaren Mittelwalzen - durch die Querverlagerung.

Empfehlenswert ist es auch, daß die unterste Mittelwal­ ze quer verlagerbar ist und daß die Unterwalze eben­ falls quer verlagerbar ist, um einen einzigen Arbeits­ nip bei im übrigen geöffneten Walzennips zu bilden. Man kann daher ein und denselben Kalander zum Satinieren (unter Verwendung aller Walzennips) und zum Mattieren (unter Verwendung nur des untersten Spalts) betreiben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Kalander gemäß der Erfindung mit ge­ schlossenen Walzennips,

Fig. 2 den Kalander der Fig. 1 mit geöffneten Wal­ zennips,

Fig. 3 den Kalander der Fig. 1 in der Betriebsstel­ lung mit nur einem Arbeitsspalt,

Fig. 4 eine Ausführungsform eines Hebels mit ange­ lenktem Walzenlager und

Fig. 5 die Anordnung der Fig. 4 in abgesenktem Zu­ stand.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Kalander weist einen Ständer 1 auf, der auf einem Boden 2 und einem erhöhten Podest 3 abgestützt ist. Ein Walzenstapel 4 besitzt acht Walzen 5 bis 12, deren Mittellinien in einer Sta­ pelebene 13 liegen, die in einem Winkel von etwa 45° zur Horizontalen verläuft.

Die Oberwalze 5 ist eine Biegeeinstellwalze mit einem drehfest am Ständer 1 gehaltenen Träger 14, auf dem sich ein Walzenmantel mit begrenztem Hub über hydrauli­ sche Stützelemente abstützt.

Die oberste Mittelwalze 6 ist eine harte Walze. Ihr La­ ger 15 ist fest am Ständer 1 montiert.

Die folgende Mittelwalzen 7 und 8 sind weiche Walzen und mit ihren Lagern 16 und 17 an Hebeln 18 bzw. 19 be­ festigt, die um Schwenkachsen 20 bzw. 21 am Ständer 1 schwenken können.

Die Mittelwalze 9 ist eine harte Walze, deren Lager 22 von einem Hebel 23 getragen ist, der um eine Schwenk­ achse 24 schwenkbar ist.

Die Mittelwalze 10 ist eine weiche Walze, deren Lager 25 von Hebeln 26 getragen sind, die um Schwenkachsen 27 schwenkbar sind.

Die unterste Mittelwalze 11 ist eine harte Walze, deren Lager 28 von Hebeln 29 getragen sind, die um eine Schwenkachse 30 schwenkbar sind.

Die Unterwalze 12 ist wiederum eine Biegeeinstellwalze mit einem Mantel mit begrenztem Hub. Der Mantel ist über hydraulische Stützelemente auf einem drehfest ge­ haltenen Träger 31 abgestützt. Der Aufbau solcher Bie­ geeinstellwalzen ergibt sich aus DE 30 04 913 C2.

Die Mittelwalzen 7, 9 und 11 können quer zur Stapelebe­ ne 13 herausbewegt werden. Zu diesem Zweck sind die He­ bel 18, 23 und 29 jeweils mit Hilfe eines Hydromotors 32, 33 bzw. 34 relativ zur Schwenkachse 20, 24 bzw. 30 auf nicht veranschaulichten Führungen verstellbar. Auch die Unterwalze 12 ist quer zur Stapelebene 13 verstell­ bar, zu welchem Zweck ein Hydromotor 49 zwischen Träger 31 und Ständer 1 vorgesehen ist.

Zahlreiche Einzelheiten, wie Leitwalzen, Antriebe u. dgl. sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

In der Betriebsstellung der Fig. 1 wird der oberste Nip durch die am Mantel der Oberwalze 5 angreifenden Stütz­ elemente belastet. Alle übrigen Nips werden durch die am Mantel der Unterwalze 12 angreifenden Stützelemente belastet.

Wenn es nun notwendig wird, eine rasche Walzentrennung vorzunehmen, wird Druckflüssigkeit aus den Druckkammern der Stützelemente der Unterwalze 12 abgelassen, so daß der Walzenmantel nach unten sinkt, wie dies der Pfeil A in Fig. 2 zeigt. Gleichzeitig werden die Mittelwalzen 7, 9 und 11 quer zur Stapelebene 13 schräg nach unten bewegt, wie dies die Pfeile B, C und D andeuten. Die bei der Querbewegung zu erreichende Endlage der Mittel­ walze 11 und in ähnlicher Weise der Mittelwalze 9 ist durch einen Anschlag 35 vorgegeben. Außerdem wird der Mantel der Oberwalze 5 durch entsprechende Stützelemen­ te in Richtung der Stapelebene 13 nach oben angehoben, wie dies der Pfeil E zeigt. Die Bewegung der Walzen so­ wohl in Richtung der Stapelebene 13 als auch quer dazu wird durch das jeweilige Walzengewicht, von dem jeweils eine Komponente in Richtung der Stapelebene 13 und in Richtung quer dazu wirksam ist, unterstützt.

Anschläge 36 bis 40 sind den einzelnen Hebeln der Mit­ telwalzen zugeordnet und bestimmen deren Endlage. So wird der unterste Nip 41 von dem Hub des Mantels der Unterwalze 12, dem Anschlag 40 und dem Weg in Richtung des Pfeiles D bestimmt. Die Größe des Nips 42 hängt von den Anschlägen 39 und 40 sowie dem Weg in Richtung des Pfeiles D ab. Die Größe des Nips 43 ergibt sich aus der Lage der Anschläge 38 und 39 sowie aus der Größe des Weges in Richtung des Pfeiles C. Der Nip 44 ergibt sich durch die Lage der Anschläge 37 und 38 sowie dem letzt­ genannten Weg. Der Nip 45 ist durch die Anschläge 36 und 37 sowie dem Weg in Richtung des Pfeiles B be­ stimmt. Der Nip 46 ergibt sich aus der Lage des An­ schlags 36 mit Bezug auf die fest gelagerte Mittelwalze 6. Und der Nip 47 ergibt sich durch den Hub in Richtung des Pfeiles E, den der Mantel der Oberwalze 5 voll­ führt. Alle Öffnungsbewegungen können weitgehend gleichzeitig erfolgen. Zur Verstellung der Hydrozylin­ der 32 bis 34 sowie der Mäntel der Ober- und Unterwalze sind verhältnismäßig geringe Druckflüssigkeitsmengen und ein verhältnismäßig geringer Druck erforderlich. Man kann daher sämtliche Anschlüsse mit hydraulischen Norm-Rohren und Verbindungen ausführen und benötigt keine teueren und sehr groß dimensionierten Hydraulik­ komponenten.

Zum Wiederherstellen des geschlossenen Stapels 4 brau­ chen lediglich die Wege entsprechend den Pfeilen A bis E rückgängig gemacht zu werden, um den Walzenstapel er­ neut in Betrieb zu nehmen können.

Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 2 lediglich dadurch, daß der Träger 31 der Unterwalze 12 mit Hilfe des Hy­ drozylinders 38 um den Weg entsprechend dem Pfeil F et­ wa senkrecht zur Stapelebene 13 verlagert wird. Nunmehr ist der Nip 41 geschlossen, bildet also einen Arbeits­ nip, während alle übrigen Nips 42 bis 47 geöffnet sind. Man kann daher statt der Satinierung eine Mattbehand­ lung durchführen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 erfolgt die Querbewegung durch eine Relativverstellung zwischen den Lagern der Mittelwalzen und den zugehörigen Hebeln. Daher werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Be­ zugszeichen verwendet.

Der das Lager 122 tragende Lagerblock ist über ein Schwenklager 148 am Hebel 123 geführt. In Fig. 4 ist die gestreckte Lage für den Normalbetrieb dargestellt, in Fig. 5 die geknickte Lage für den Walzentrennbe­ trieb, bei dem die Lagerachse einen geringeren Abstand von der Schwenkachse 124 hat als im gestreckten Zu­ stand. Auch bei dieser Lösung wirkt das Gewicht der Walze in dem Sinne, daß eine rasche Absenkung erfolgt. Wiederum sorgen Anschläge 138 dafür, daß sich eine de­ finierte Endlage ergibt.

Von der dargestellten Ausführungsform kann in vielfa­ cher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die oberste Mittelwalze 6 wie die anderen Mittelwalzen an einem Hebel gelagert sein, wenn bei einer der Endwalzen 5 oder 12 der Walzenmantel bis zu einem Anschlag gefah­ ren und mit Hilfe des Mantels der anderen Endwalze die Nipbelastung eingestellt wird. Die harten Walzen 6, 9 und 11 sind vorzugsweise beheizt. Nicht nur die Mittel­ walzen 7, 8 und 10 können einen elastischen Bezug tra­ gen, sondern auch die Ober- und Unterwalze 5 und 12.

Es besteht auch die Möglichkeit, lediglich im unteren Stapelteil befindliche Walzen quer zu verlagern und weiter oben befindliche Mittelwalzen in üblicher Weise absenken zu lassen. Eine weitere Möglichkeit der Quer­ verstellung besteht auch darin, die Schwenkachse der Hebel relativ zum Ständer zu verlagern.

Claims (12)

1. Kalander für bahnförmige Materialien, wie Papier, mit einem Ständer und einem Walzenstapel, der eine Unterwalze, eine Oberwalze und mindestens eine da­ zwischen angeordnete Mittelwalze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Mittelwalze (7, 9, 11; 109) zwecks Walzentrennung relativ zur Nachbarwalze in einer etwa senkrecht zur Stapel­ ebene (13) verlaufenden Querrichtung verlagerbar ist.

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwalze (12) zwecks Walzentrennung in der Stapelebene (13) absenkbar und die unterste Mittelwalze (11) quer verlagerbar ist.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterwalze (12) durch eine Bie­ geeinstellwalze mit Mantelhub gebildet und der Ab­ senkweg auf den Mantelhub beschränkt ist.

4. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelebene (13) zur Hori­ zontalen geneigt ist und die mindestens eine quer verlagerbare Mittelwalze (7, 9, 11) schräg nach unten aus der Stapelebene (13) bewegbar ist.

5. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine quer ver­ lagerbare Mittelwalze (7, 9, 11; 109) durch Hydro­ zylinder (32, 33, 34; 133) verlagerbar ist.

6. Kalander nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (16, 22, 28; 122) der mindestens ei­ nen quer verlagerbaren Mittelwalze (7, 9, 11; 109) von Hebeln (18, 23, 29; 123) getragen sind, die um Schwenkachsen (20, 24, 30) am Ständer (1) schwenk­ bar sind und daß die Lager (122) relativ zu den Hebeln (123) oder die Hebel (18, 23, 29) relativ zu den Schwenkachsen (20, 24, 30) oder die Schwen­ kachsen relativ zum Ständer durch die Hydrozylin­ der (32, 33, 34) verstellbar sind.

7. Kalander nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (122) mittels eines Schwenkgelenks (148) an den Hebeln (123) geführt sind.

8. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine quer verlager­ bare Mittelwalze (9, 11) eine harte Walze ist.

9. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwalze (5) durch eine Biegeeinstellwalze mit Mantelhub und ständerfestem Träger (14) gebildet ist.

10. Kalander nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Mittelwalze (6) ständerfest gela­ gert ist.

11. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Mittel­ walze (7 bis 11) von Hebeln (18, 19, 23, 26, 29) getragen ist, die um Schwenkachsen (20, 21, 24, 27, 29) am Ständer (1) schwenkbar sind und daß den Hebeln Anschläge (36 bis 40) zugeordnet sind, die die Absenkbewegung der Mittelwalze (7 bis 11) stoppen.

12. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die unterste Mittelwalze (11) quer verlagerbar ist und daß die Unterwalze (12) ebenfalls quer verlagerbar ist, um einen ein­ zigen Arbeitsnip (41) bei im übrigen geöffneten Walzennips (42 bis 47) zu bilden.