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Gegenstand
der Erfindung ist ein Kalander nach dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Bekanntermaßen werden
nach dem Stand der Technik Kalander unterschieden, bei denen Walzen
bzw. ein Walzenwerkaufbau übereinander
als Stapel in Maschinenkalandern, Softkalandern und Mehrfachwalzenkalandern
angeordnet sind, um eine Walzenspaltberührung zu erhalten. Maschinenkalander
verfügen
allgemein über
1 bis 2 Walzenspalten und die den Walzenspalt bildenden Walzen sind
allgemein harte Walzen. Softkalander sind wiederum mit 1 bis 4 Walzen
ausgerüstet
und zumindest eine der Walzen des Walzenspalts ist mit einer weichen Polymerbeschichtung
versehen bzw. ist eine so genannte weiche Walze mit Polymerbeschichtung.
In Mehrfachwalzenkalandern gibt es allgemein 3 bis 11 Walzenspalte.
Einer der Mehrfachwalzenkalander ist ein so genannter OptiLoad-Kalandertyp,
der zum Beispiel im Patent FI-96334
des Antragstellers beschrieben ist. In den Walzenwerken von Mehrfachwalzenkalandern
sind allgemein neben durchbiegungskompensierten Walzen sowohl zu
erwärmende Walzen
als auch mit einer weichen Polymerbeschichtung versehene Walzen
vorhanden. Der Kalander kann auch mehrere Walzenwerke enthalten,
die zumindest aus zwei Walzenstapeln bzw. Walzenwerken bestehen.
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Nach
dem Stand der Technik werden Maschinenkalander mit Mehrfachwalzen
bekanntermaßen
allgemein in Faserbahnmaschinen und in Faserbahn-Herstellungslinien
eingesetzt, zum Beispiel in Zeitungspapier- und in Kartonmaschinen.
Eines der Probleme beim Einsatz von Maschinenkalandern liegt darin,
dass durch die mit dem Maschinenkalander durchgeführte Kalandrierung
die Festigkeit der Faserbahn herabsetzt und die Faserbahn möglicherweise
zu stark gepresst wird, wodurch die Fasern gebrochen werden können. Bei
Modernisierungen wird ein Kalander mit Mehrfachwalzen oft auch durch
einen Softkalander ersetzt, damit bessere Qualitäts-, Druck- und Festigkeitswerte
erreicht werden können.
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In 1 ist
schematisch ein vom Stand. der Technik her bekannter Maschinenkalander
mit Mehrfachwalzen dargestellt. Bei einem Kalander gemäß 1 wird
die Faserbahn W' vom
letzten Zylinder 20' der
Trockenpartie aus dem Innern der Haube 21' zum oberen Walzenspalt N' eines Walzenwerkaufbaus 19' des Kalanders 10' geführt, wobei
der Walzenspalt zwischen den oberen Kalanderwalzen 13' liegt. Danach
läuft die
Faserbahn W' durch
jeden Walzenspalt N' hindurch
zum untersten Walzenspalt des Kalanders, von wo diese dann zum Aufroller 25' geführt wird.
Bei der in 1 dargestellten Vorrichtung
sind die unterste Walze 13' und
die drittoberste Walze 13' durchbiegungskompensierte
Walzen und die anderen Walzen harte Walzen. Die unterste Walze ist
mit dem Antrieb 15' versehen
und die drittoberste Walze ist mit einer zusätzlichen Belastungs-/Entlastungsvorrichtung 17' ausgerüstet. In 1 sind
auch eine Öffnungseinrichtung 16' des Walzenwerks 19' des Kalanders 10' und eine Führung 16A' der Öffnungseinrichtung 16' gekennzeichnet.
Mittels der Öffnungseinrichtung 16' werden die
Walzenspalte N' zwischen
den Walzen 13' zum
Beispiel für
die Dauer des Walzenwechsels oder der Einführung der Faserbahn geöffnet. Im
Kalander 10' sind
die Walzen 13' mittels
Armen am Kalanderkörper 11' befestigt.
Der Gelenkpunkt 12' eines
jeden Arms ist mit der Bezugsnummer 18' gekennzeichnet. Die Öffnungsstellung der Öffnungseinrichtung 16' ist für jede Walze 13' mit dem an
der Führung 16A' gekennzeichneten Öffnungspunkt 16B' kenntlich gemacht.
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Da
mit einem Maschinenkalander mit Mehrfachwalzen in den Faserbahn-Herstellungslinien durch
die Kalandrie rung nicht immer die gewünschten Qualitäts-, Druck- und Festigkeitseigenschaften für die zu
kalandrierende Faserbahn erreicht werden, sind die Maschinenkalander
in den zu erneuernden Linien zum Beispiel durch Soft- und OptiLoad-Kalander
ersetzt worden. Der Einsatz eines vollständig neuen Kalanders in der
Papierherstellungslinie ist jedoch eine teure und komplizierte Alternative.
Daher soll mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, mit
dem der schon in der Faserbahn-Herstellungslinie
vorhandene Kalander leicht und einfach zu einem Soft- oder OptiLoad-Kalandertyp
zu modernisieren ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es auch einen modernisierten Kalander zu schaffen,
der auf einem Maschinenkalander beruht und der zu einem Soft- oder OptiLoad-Kalandertyp modernisiert
wurde.
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Um
die vorstehend dargestellten und an späterer Stelle noch zu behandelnden
Aufgaben und Ziele zu erreichen, ist der erfindungsgemäße modernisierte
Kalander im Wesentlichen dadurch charakterisiert, wie es im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 dargestellt ist.
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Nach
der Erfindung wird ein in der Faserbahn-Herstellungslinie vorhandener Maschinenkalander
in einer einfachen und leichten Weise in einen Soft- oder OptiLoad-Kalander
modernisiert bzw. umgebaut, indem der hohe Körper des Mehrfach-Maschinenwalzenkalanders genutzt
und am Kalanderkörper
Schnellöffnungsvorrichtungen
für die
Walzenspalte des Kalanders sowie die benötigten Überwachungsgeräte für die Polymerwalzen
vorgesehen werden. Für
die durchbiegungskompensierten Walzen werden bei Bedarf neue Druckberechnungen aufgestellt.
Gegebenenfalls wird die Anlage durch neue Walzen ergänzt, aber
auch alte Walzen können entweder
ganz oder teilweise genutzt werden. Außerdem wird der möglicherweise veränderte Durchmesser
der Walze beachtet, wobei in der Kalanderkonstruktion zum Beispiel
Achsbuchsen, Wischer, Aufhängung,
Einführung
der Faserbahn in der Weise berücksichtigt
werden, dass die Walzenspalte während
der Einführung
der Faserbahn geöffnet
sind und außerdem
Antriebe und Ausziehwalzen entsprechend zu wählen sind. Außerdem ist
in gewissen Fällen
der alte Kalanderkörper
zu verstärken.
Bei der Modernisierung werden die vorstehend angeführten Aspekte
von fallspezifisch betrachtet und die benötigten Änderungen vorgenommen, zum
Beispiel die Belastungsänderungen.
Die vorstehend beschriebenen Umstände ermöglichen verschiedenartige Lösungen. So
wird ein Online-Mehrfachwalzenkalander
geschaffen, der in der Faserbahn-Herstellungslinie vor dem Aufroller
liegt, möglicherweise
als Zwischenkalander und vor der Bestreichung, oder als Breaker Stack-Kalander
zwischen den Trockengruppen. Ein Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann ein Kalander sein, der zu einem Mehrfachwalzenspaltkalander
des so genannten Twin-Line- Typs
modernisiert wird, bei dem sich das Walzenwerk auf beiden Seiten
des Kalanderkörpers
befindet.
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Nach
der Erfindung wird also ein bereits vorhandener Maschinenkalanderkörper genutzt,
in den weichbeschichtete Walzen eines neuen Kalanders eingesetzt
werden.
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Bei
der Modernisierung eines Maschinenkalanders in einen Kalander vom
OptiLoad-Typ werden die Kalanderwalzen in den Kalanderkörper eingebaut und
mit einer Schnellöffnungsvorrichtung
ausgerüstet,
damit es möglich
ist, die Einführung
der Faserbahn vorzunehmen, wenn die Walzenspalten des Walzenwerks
geöffnet
sind, um die polymerbeschichteten weichen Walzen nicht zu beschädigen. Jede Walze
wird mit einer Antriebsvorrichtung ausgerüstet und bei Bedarf werden
in der Konstruktion Ausziehwalzen vorgesehen. Mögliche Änderungen der Einführung werden
durch die Verwendung geeigneter Steuer- und Führungswalzen ermöglicht.
Bei Bedarf wird der Kalanderkörper
verstärkt
und zugleich werden unter anderem Geräte und Vorrichtungen montiert,
welche den Zustand der Polymerwalzen überwachen, zum Beispiel möglicherweise
benötigte
Befeuchtungsvorrichtungen.
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Bei
der Modernisierung eines Maschinenkalanders zu einem Softkalander
werden die Walzen mit Antriebsvorrichtungen ausgerüstet und
die frühere
pneumatische Belastung in eine hydraulische Belastung geändert. Die Bewegungen
der Kalanderwalzen, zum Beispiel die Öffnungsbewegungen, sind leicht
an der Walze durch die Anordnung eines Belastungszylinders auszuführen. Mittels
des Belastungszylinders können
Belastungsalternativen für
das Walzenwerk entweder in der Weise ausgeführt werden, dass die obere
Walze des Walzenspalts direkt von oben belastet wird, oder dass
ein Hebel vorgesehen wird, der durch den Kalanderkörper verläuft.
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Da
der Mehrfachwalzenkalanderkörper
im Allgemeinen eine hohle Form mit einem geschlossenen Ende aufweist
und dieser unter anderem Einbaurillen hat, werden die bei der erfindungsgemäßen Modernisierung
möglicherweise
im Kalanderkörper
verbleibenden Öffnungen
abgedeckt, damit kein Schmutz in die Körperkonstruktion gelangt.
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Bei
der Modernisierung eines Mehrfachwalzen-Maschinenkalanders können bei Bedarf für die vorgesehene
Anordnung geeignete Kalanderwalzen, Thermowalzen, durchbiegungskompensierte
Walzen oder so genannte weiche polymerbeschichtete Walzen in den
bereits vorhandenen Körper
des Maschinenkalanders eingebaut werden. Bei Bedarf können soweit
möglich
Walzen des früheren
Maschinenkalanders verwendet werden. Die neuen Walzen werden nach
der Papiersorte gewählt,
desgleichen die Walzenanordnung im modernisierten Kalander. Der modernisierte
Kalander hat mehrere Walzen, die jedoch in der Weise angeordnet
sind, dass ein Hartwalzenspalt zur Erreichung des Kalibers sowie
ein Weichwalzenspalt zur Kontrolle der Oberfläche gebildet werden. In den
Kalander können
natürlich
außerdem
weitere benötigte
Zusatz- und Hilfsvorrichtungen eingebaut werden, zum Beispiel Befeuchtungsvorrichtungen.
Außerdem
werden bei der Modernisierung natürlich die benötigten Steuerungs-
und Automatisierungsänderungen
durchgeführt.
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Verglichen
mit einer vollständig
neuen Investition lassen sich mit der Modernisierung eines erfindungsgemäßen Mehrfachwalzen-Maschinenkalanders
zum Beispiel zu einem Doppelwalzenspalt-Softkalander etwa 30 – 50 Kosten
einsparen.
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Nachfolgend
wird der Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die Figuren
der beigefügten Zeichnung
erläutert;
wobei die Erfindung nicht auf Details dieser Figuren beschränkt sein
soll.
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Es
zeigt:
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1 ein
Mehrfachwalzen-Maschinenkalander nach dem Stand der Technik dargestellt,
der mittels der Erfindung modernisiert werden kann.
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2 den
aus dem in 1 dargestellten nach dem Stand
der Technik bekannten Mehrfachwalzen- Maschinenkalander hervorgegangene Kalander
vom OptiLoad-Typ;
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3 schematisch
eine Vorrichtung zur Modernisierung des vom Stand der Technik nach 1 bekannten
Mehrfachwalzen-Maschinenkalanders als Softkalander mit drei Walzen;
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4 schematisch eine Vorrichtung zur Modernisierung
des vom Stand der Technik nach 1 bekannten
Mehrfachwalzen-Maschinenkalanders als Softkalander mit zwei Walzen.
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Der
in 1 dargestellte, vom Stand der Technik bekannte
Mehrfachwalzen-Maschinenkalander 10' umfasst einen Kalanderkörper 11', an dessen Körper 11' sich mittels
Arme 12' befestigten
Kalanderwalzen 13' befinden.
Zwischen jeder der übereinander
liegenden Kalanderwalzen 13' bildet
sich ein Kalandrierungswalzenspalt N'. Die Arme 12' sind drehend um einen Gelenkpunkt 18' angeordnet,
zum Beispiel bei deren Öffnung
mit einer Öffnungsvorrichtung 16' des Walzenwerkaufbaus 19' durch das Bewegen
des Arms 12' in
der Führung 16A'. Die drittoberste
Kalanderwalze 13' des
Kalanderstapels ist mit einer zusätzlichen Belastungs-/Entlastungsvorrichtung 17' ausgerüstet. Die
untere Walze 14' des
Walzenwerkaufbaus 19' ist
mit einem Antrieb 15' ausgerüstet, und
die untere Walze 14' sowie
die drittoberste Walze 13' des
Kalanderwalzenwerks 19' sind durchbiegungskompensierte
Walzen. Die anderen Walzen sind Hartwalzen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Modernisierung des
Kalanders werden der hohe Körper
des Mehrfach-Maschinenwalzenkalanders
genutzt und am Körper
Schnellöffnungsvorrichtungen
für die
Walzenspalte des Kalanders sowie die benötigten Überwachungsgeräte für die Polymerwalzen
vorgesehen, und für
die durchbiegungskompensierten Walzen werden bei Bedarf neue Druckberechnungen
aufgestellt. Gegebenenfalls wird die Baugruppe durch neue Walzen
hinzugefügt,
aber auch alte Walzen können
entweder ganz oder teilweise genutzt werden. Außerdem wird der möglicherweise
veränderte Durchmesser
der Walze/die veränderten
Durchmesser der Walze berücksichtigt,
wobei in der Kalanderkonstruktion zum Beispiel Achsbuchsen, Wischer, Aufhängung, Einführung der
Faserbahn in der Weise beachtet werden, dass die Walzenspalte während der
Einführung
der Faserbahn geöffnet
sind und außerdem
Antriebe und Ausziehwalzen entsprechend vorzusehen sind. Außerdem ist
in gewissen Fällen der
alte Kalanderkörper
zu verstärken.
Im Zusammenhang mit der Modernisierung werden die vorstehend angeführten Aspekte
fallspezifisch betrachtet und die benötigten Änderungen vorgenommen, zum Beispiel
die Änderungen
hinsichtlich der Belastung.
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In 2 ist
schematisch der erfindungsgemäße aus dem
Mehrfachwalzen-Maschinenkalander 10' nach 1 her vorgegangene
Kalander 30 vom OptiLoad-Typ dargestellt. Der modernisierte
Kalander 30 umfasst den alten Kalanderkörper 11. Am Kalanderkörper 11 sind
die Walzen 33 des Kalanders vom OptiLoad-Typ eingebaut,
von denen jede mit einem Antrieb 35 ausgerüstet ist
und von denen jede getrennt nach dem an sich bekannten Stand der Technik
belastbar ist. Die Faserbahn W wird von ihrem vorherigen Behandlungsvorgang,
zum Beispiel vom letzten Trockenzylinder 20 des Trockenteils
aus, über
eine am Körper 11 angeordnete
Steuer-/Expandierungs-, Führungs-
oder Spannungsmessungswalze 31 zum ersten Kalandrierungswalzenspalt
N, geführt,
der bei dieser Vorrichtung der oberste Walzenspalt des Walzenwerkaufbaus 39 ist.
Anschließend wird
die Faserbahn W mittels der anderen Steuer- und Führungswalzen über die
Kalandrierungswalzenspalten N und zur Weiterbehandlung über den letzten,
untersten Kalandrierungswalzenspalt N geführt. Die Walzentypen und die
Walzenanordnung werden unter Verwendung der an sich bekannten Walzentypen
und Walzenanordnungen nach der herzustellenden Papiersorte gewählt. Im
Allgemeinen sind die oberen und unteren Walzen durchbiegungskompensiert
(dk), entweder hart- oder weichflächige Walzen. Eine durchbiegungskompensierte
Walze kann sich auch in der Zwischenlage befinden. Auf die Anordnung
der Zwischenwalzen wirken sich die Anforderungen an das herzustellende
Papier aus, zum Beispiel hinsichtlich der Kalandrierung: Griffigkeit, Glätte, Glanz
sowie etwa Aspekte der Zweiseitigkeit des Papiers.
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In 3 ist
schematisch die modernisierte Version des vom Stand der Technik
zum Beispiel nach 1 bekannten Mehrfachwalzen-Maschinenkalanders 10' als Softkalander
mit drei Walzen dargestellt. Der modernisierte Kalander 40 umfasst
den Körper 11 des
früheren
Kalanders, an dem mittels eines Hebelarms 42 als oberste
Kalanderwalze des Walzenwerkaufbaus 49 zum Beispiel eine
Kalanderwalze vom dk-Typ befestigt ist. Diese ist durchbiegungskompensiert.
Das andere Ende des Arms 42 ist mit einer Belastungsvorrichtung 47 verbunden
und der Arm 42 dreht die Walze um einen Gelenkpunkt 48 in
die Kalandrierungsstellung, wodurch die obere Walze und die mittlere
Walze miteinander in einen Walzenspaltkontakt gebracht werden. Die
mittlere Walze ist fest am Kalanderkörper 11 fixiert, und
die untere Walze ist beweglich, zum Beispiel eine Sym-Walze oder eine ZS-
oder CDS-Walze mit beweglichem Mantel, die in einen Walzenspaltkontakt mit
der mittleren Walze gebracht wird, wodurch zwei Kalandrierungswalzenspalten
gebildet werden. Die zu verwendende Walzenanordnung, Walzentypen und
Beschichtungen variieren von Fall zu Fall. Zum Beispiel kann auch
die untere Walze beweglich sein, genau wie die obere Walze, hierbei
kann als Walze auch eine normale durchbiegungskompensierte Walze
oder eine andere passende Walze verwendet werden.
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Bei
der in 4A – 4B dargestellten Vorrichtung
handelt es sich um die modernisierte Version nach dem Stand der
Technik zum Beispiel nach 1 bekannten
Mehrfachwalzen-Maschinenkalanders als Softkalander 50.
Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst der Softkalander 50 zwei Walzen,
und zwischen den Walzen 53 eines Walzenwerkaufbaus 59 entsteht
der Kalandrierungswalzenspalt N, über den die zu kalandrierende
Faserbahn geführt
wird. Am Kalanderkörper
kann eine Steuerwalze 51 eingebaut werden. Der Antrieb
der Walzen ist mit der Bezugsnummer 55 gekennzeichnet.
An der unteren Walze ist eine Induktionserwärmungsvorrichtung 58 vorgesehen,
und die obere Walze ist an einem Arm 52 befestigt, wodurch
eine Belastungsvorrichtung 57A an der Rückseite des Körpers befestigt
werden kann. Die zweite Möglichkeit
zur Verteilung der Belastung besteht in der Befestigung einer Belastungsvorrichtung 57B auf
der gleichen Seite der Walze in Bezug zum Körper 11. Außerdem kann eine
potentielle Belastung vor den Walzen vorgesehen werden. Auch ist
die Aufhängung
der Belastungsvorrichtung von der Außenseite des Kalanders her
möglich.
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Aus 4B ist
ersichtlich, in welcher Weise der Körper 11 des Kalanders
hohl gestaltet ist. Im Allgemeinen ist das obere Ende des Körpers 11 geschlossen
und in dieser Figur ist das obere Ende aufgeschnitten dargestellt.
Wenn zum Beispiel bei der hier dargestellten Vorrichtung der Höhenbedarf
des Körpers 11 geringer
ist, werden die im oberen Teil ist, werden die im oberen Teil verbleibenden Öffnungen abgedeckt,
damit kein Staub und keine Verunreinigungen in das Innere des Körpers 11 geraten.
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Vorstehend
ist die Erfindung nur anhand einiger ihrer vorteilhaften Vorrichtungsbeispiele
erklärt; wobei
die Erfindung nicht auf Details dieser Beispiele beschränkt sein
soll.