DE3216182A1

DE3216182A1 - Verfahren zum betrieb eines walzaggregats fuer bahnen und walzaggregat zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3216182A1
Application number: DE19823216182
Authority: DE
Inventors: Heinz 4100 Duisburg Jaegers; Josef Dr. 4150 Krefeld Pav
Original assignee: Kleinewefers GmbH
Current assignee: Voith Paper GmbH and Co KG
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1983-11-03
Anticipated expiration: 2002-05-01
Also published as: JPS6135318B2; GB2119422A; DE3216182C3; FI69150C; FI831285L; GB2119422B; GB8309758D0; DE3216182C2; DE3250109C2; FI69150B; FI831285A0; JPS58203199A; US4497246A

Description

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH

Patentanwalt β frankfurt/main ι, den 29. April 1982

KÜHHORNSHOFWEG 10 IT /n ·

POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 3425-605 K/Ri

DRESDNER BANK, FRANKFURT/M. 2300308 TELEFON' 56 10 78

_ β — TELEGRAMM· KNOPAT

TELEX 411877 KNOPA D

KW 53

Kleinewefers GmbH, Krefeld

Verfahren zum Betrieb eines Walzaggregats für Bahnen und Walzaggregat zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Walzaggregats für Bahnen, insbesondere Kalander für Papier- und andere Materialbahnen, mit mindestens einer vorzugsweise temperierbaren, harten Basiswalze, mindestens zwei elastischen, je mit einer Basiswalze einen Spalt bildenden Arbeitswalzen, die mittels einer Verstellvorrichtung in einer Arbeitsposition, in der sie gegen die Basiswalze angedrückt sind, und in eine Trennposition, in der sie von der Basiswalze abgehoben sind, und mittels eines verstellbaren Antriebs auf annähernd die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Basiswalze bringbar sind, sowie Führungs- und Leitelementen, die die Bahn so führen, daß sie bei in Trennposition befindlichen Arbeitswalzen lediglich auf der Basiswalze aufliegt, sowie auf ein WaIzaggregat zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem bekannten Papierkalander (US-PS 32 54 593), der unmittelbar an eine Papiermaschine aqgeschlossen ist, durchläuft die Papierbahn zwei Baueinheiten, die Je aus einer 20

Basiswalze und zwei diametral gegenüberliegenden Arbeitswalzen bestehen. Die Bahn wird daher in vier Preßspalten behandelt, wobei die eine Bahnseite in den ersten beiden Preßspalten und die andere Bahnseite in den anderen beiden Preßspalten an der beheizten Basiswalze anliegt. Die jeweiligen Anlageflächen sind unterschiedlich. Die Arbeitswalzen sind in verschwenkbaren Lagern gehalten und können mittels pneumatischer Druckgeber aus ihrer Trennposition in ihrer Arbeitsposition an der Basiswalze gedrückt werden. Die Arbeitswalzen empfangen ihren Antrieb über einen Riementrieb und eine verstellbare Kupplung von der Welle der Basiswalze. Durch Einschalten des Riementriebs und Verstellung der Kupplung können die Arbeitswalzen etwa mit der Umfangsgeschwindigkeit der Basiswalze synchronisiert werden.

Die Basiswalze wird als hart bezeichnet, weil sie einen Walzenmantel aus Hartguß, Stahl oder einem anderen metallischen Material mit einer harten Oberfläche hat. Die Arbeitswalzen werden als elastisch bezeichnet, weil sie mit einem elasto-viskosen Bezugsmaterial, z.B. Papier, versehen sind. Die Lebensdauer einer solchen elastischen Walze ist aufgrund der allgemeinen Abnutzung oder einer Beschädigung durch das Bahnmaterial wesentlich kürzer als diejenige einer Basiswalze, Wenn bei der bekannten Ausführung eine elastische Arbeitswalze beschädigt oder abgenutzt ist, muß der Kalander stillgesetzt werden, damit man die betreffende Arbeitswalze auswechseln kann. Hierbei muß ein Produktionsausfall von 30 Minuten bis einigen Stunden und außerdem der Aufwand eines erneuten Anfahrens der Anlage in Kauf genommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem der Austausch einer elastischen Arbeitswalze ohne Betriebsunterbrechung und ohne wesentliche Änderung der Qualität

des Bahnmaterials erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von zwei Arbeitswalzen, die in ihrer Arbeitsposition etwa die gleiche Bahnbehandlung bewirken, die erste in der Arbeitsposition und die zweite als Reservewalze in der Trennposition gehalten und die zweite Arbeitswalze mit langsamer Drehzahl angetrieben wird und daß zum Wechsel der ersten Arbeitswalze die zweite Arbeitswalze etwa auf die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Basiswalze gebracht, dann in die Arbeitsposition verstellt und etwa gleichzeitig mit dieser Verstellung die erste Arbeitswalze in die Trennposition abgehoben wird.

Dadurch, daß eine der Arbeitswalzen während des Normalbetriebs in der Trennposition gehalten ist, kann sie als Reservewalze sehr rasch die Funktion der bisher in der Arbeitsposition befindlichen Arbeitswalze übernehmen. Weil die Reservewalze nicht an dieselbe Stelle wie die auszuwechselnde Arbeitswalze gebracht zu werden braucht, erfolgt die Funktionsübernahme sehr rasch, so daß der Betrieb ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann. Da beide Arbeltswalzen etwa die gleiche Bahnbehandlung bewirken, führt der Walzenaustausch nicht zu einer Änderung der Qualität des Bahnmaterials. Weil die zweite Arbeitswalze mit der Umfangsgeschwindigkeit der Basiswalze synchronisiert worden ist, muß weder ein Bahnriß noch eine Beschädigung der Bahn befürchtet werden. Die als Reservewalze vorgesehene Arbeitswalze wird in der Trennposition ganz langsam gedreht, so daß eine durch Schwerkraft bedingte Verformung, z.B. ein Durchhängen, dieser Arbeitswalze verhindert wird und ihre Oberfläche den Umwelteinflüssen, beispielsweise der Temperatur der Basiswalze, gleichmäßig ausgesetzt wird. Hierfür genügt eine sehr geringe Drehzahl, die kleiner als 1 % der betrieblichen Drehzahl ist und auch

noch kleiner als die beim Einführen des Bahnmaterials üblichen Drehzahlen.

Vorzugsweise werden als erste und zweite Arbeitswalze derselben Basiswalze zugeordnete Arbeitswalzen verwendet. Dies gibt insbesondere bei in ihrer Temperatur geregelten Basiswalzen eine hohe Sicherheit, daß die Arbeitswälzen etwa die gleiche Bahnbehandlung bewirken.

Sehr günstig ist es, wenn nach dem Walzenaustausch eine erneuerte erste Arbeitswalze als Reservewalze dient. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Betrieb erfolgen, auch wenn mehrere Arbeitswalzen nacheinander gewechselt werden müßten. Dies bedeutet im einfachsten Fall, daß zwei Arbeitswalzen wechselweise als Reservewalzen genutzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine als Reservewalze dienende zweite Arbeitswalze für mehrere Inder Arbeitsposition befindliche erste Arbeitswalzen vorzusehen und dann die zuerst beschädigte oder abgenutzte Arbeitswalze durch die Reservewalze zu ersetzen.

Vorzugsweise wird die zweite Arbeitswalze in der Trennposition betriebsfertig gehalten. Es sind demnach alle für den Betrieb erforderlichen Anschlüsse vorgesehen. Daher kann ein Walzenaustausch sehr rasch erfolgen, ohne daß die Materialbahn schädlich beeinflußt wird.

Wenn die Bahn mit einer Seite an mindestens einer ersten Basiswalze und mit der anderen Seite an mindestens einer zweiten Basiswalze anliegt, sollte dafür gesorgt sein, daß sowohl an der ersten als auch an der zweiten Basiswalze mindestens eine Arbeitswalze als Reservewalze in der Trennposition gehalten wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß bei einem Walzenaustausch beide Bahnseiten in gleicher Weise weiterbehandelt werden.

Ein Walzaggregat zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Arbeitswalzen, die in ihrer Arbeitsposition etwa die gleiche Bahnbehandlung bewirken, wenigstens die eine zum Zweck, als Reservewalze zu dienen, einen Antrieb besitzt, der zusätzlich einen von der Antriebsgeschwindigkeit der anderen Arbeitswalze und der Basiswalze unabhängigen Langsamgang aufweist. Der Antrieb, der zur Erzielung des Synchronlaufs erforderlich ist, wird zusätzlich ausgenutzt, um der in Bereitschaft gehaltenen Arbeitswalze eine langsame Drehung zu verleihen.

Besonders günstig ist es hierbei, wenn der Antrieb durch einen nur der betreffenden Arbeixswalze zugeordneten, drehzahlgeregelten Motor gebildet ist. Dieser Motor läßt sich durch einen einfachen Regler so betätigen, daß die gewünschten Drehzahlen erreicht werden.

Insbesondere kann der Antrieb einen Regler aufweisen, dem als Istwert die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalze und als Sollwert wahlweise ein konstanter Wert für den Langsamgang oder die Umfangsgeschwindigkeit der Basiswalze zugeleitet wird. Dem Feststellen der Umfangsgeschwindigkeit können beispielsweise kontaktlose Sensoren dienen, die Markierungen am Umfang der Walzen abtasten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Verstellvorrichtung Abstandssensoren aufweisende Mittel, um die Arbeitswalze beim Übergang von der Trennposition in die Arbeitsposition parallel zur Basiswalze zu führen. Die Verstellvorrichtung wird daher so beeinflußt, daß die zweite Arbeitswalze gleichzeitig über ihre gesamte Länge mit der Basiswalze in Berührung kommt. Auch dies trägt dazu bei, den Walzenaustausch

ohne wesentliche Beeinträchtigung der Materialbahn durchzuführen.

Zweckmäßigerweise sind die Führungs- und Leitelemente so angeordnet, daß die Bahn in beiden Arbeitswalzen-Spalten je die gleiche Auflagefläche auf der Basiswalze hat. Da auch die Größe der Auflagefläche einen Einfluß auf die Eigenschaften der Materialbahn hat, beispielsweise wenn die Basiswalze temperiert ist, wird auch auf diese Weise sichergestellt, daß die Bahneigenschaften nach dem Walzenwechsel gleich sind.

Günstig ist es hierbei, wenn die Führungs- und Leitelemente so angeordnet sind, daß in beiden Arbeitswalzen-Spalten die Einlaufwinkel und die Auslaufwinkel der Bahn je einander gleich sind. Je genauer die Symmetrie im Spalt, um so genauer kann die Bahnqualität aufrechterhalten bleiben. Hierbei sollte die Summe von Ein- und Auslauf winkel höchstens gleich 20° eeti. Die Auflagefläche ist daher verhältnismäßig klein. Die Beeinflussung des sich im offenen Spalt befindenden Bahnabschnitts durch Anlage an der Basiswalze ist daher unbedeutend.

Vorzugsweise sind die Führungs- und Leitelemente beiden Arbeitswalzen-Spalten in gleicher Zuordnung vor- und nachgeschaltet. Durch die gleiche Zuordnung ergeben sich die erstrebten gleichen Verhältnisse in den beiden Spalten.

Mit Vorteil ist dafür gesorgt, daß beiden •Arbeitswalzen-Spalten je eine verstellbare Führungswalze vorgeschaltet ist, die um weniger als 90° von der Bahn umschlungen ist und quer zur Bahnbewegung gerichtete Steuer- und Rückstellkräfte auf die Bahn ausübt. Solche Führungswalzen, wie sie beispielsweise aus DE-PS 20 33 740 bekannt sind, üben eine Breitstreckwirkung auf die Bahn aus. Da sie sich unmittelbar vor dem Spalt befinden, wird die Bahn sauber in den Spalt eingeleitet. Der Umschlingungswinkel von weniger als 90° gewährleistet, daß

die Wirksamkeit der Führungswalzen nicht durch Reibungskräfte behindert wird.

Den beiden Arbeitswalzen-Spalten kann je eine fest ange-5 ordnete Leitwalze nachgeschaltet sein. Diese definiert den Auslaufwinkel und bewirkt eine Umlenkung der Bahn.

Die Leitwalzen können je mit einer andrückbaren Einführwalze ein Zugwalzenpaar für den Bahneinzug bilden. Auf diese Weise übernehmen die nachgeschalteten Leitwalzen eine weitere Funktion.

Bei einem Walzaggregat, bei dem einer Basiswalze zwei diametral gegenüberliegende Arbeitswalzen zugeordnet

einen Antrieb sind, empfiehlt es sich, wenn beide Arbeitswalzen/mit Langsamgang aufweisen. Diese Arbeitswalzen können dann wechselweise als Reservewalze benutzt werden.

Bei einer Alternative sind einer Basiswalze drei oder mehr Arbeitswalzen zugeordnet, von denen mindestens eine einen Antrieb mit Langsamgang aufweist. Im einfachsten Fall ist demnach eine Reservewalze für zwei oder mehr einen Preßspalt bildende Arbeitswalzen vorgesehen. Man kann aber auch an einer Basiswalze mehrere einander eindeutig zugeordnete Paare von ersten und zweiten Arbeitswalzen vorsehen.

Bei einer weiteren Alternative ist dafür gesorgt, daß zwischen zwei Basiswalzen, die je mit mindestens einer eigenen Arbeitswalze versehen sind, eine weitere gemeinsame Arbeitswalze angeordnet ist, die einen Antrieb mit Langsamgang aufweist und aus einer mittleren Trennposition wahlweise an eine der beiden Basiswalzen andrückbar ist. Hier kann eine Reservewalze für zwei Basiswalzen vorgesehen sein.

Mit Vorteil sind die Arbeitswalzen Je mit einer Deformationsregelvorrichtung versehen. Dies stellt eine gleichmäßige Behandlung der Materialbahn über die gesamte Breite sicher. Bei Verwendung einer gemeinsamen Arbeitswalze, in die die Deformationsregelvorrichtung eingebaut ist, sollte letztere um 180° drehbar sein.

Eine Alternative besteht darin, daß auf der der Basiswalze abgewandten Seite der Arbeitswalzen Je eine Deformationsregel- und Andrückwalze vorgesehen ist. Dies ergibt Arbeitswalzen mit einfacherem Aufbau.

Die Bahn sollte alle Arbeitswalzen-Spalte einer Basiswalze unmittelbar nacheinander durchlaufen. Dies ergibt vergleichsweise kurze Bahnabschnitte innerhalb des Walzaggregats. Bei Basiswalzen mit nur zwei Arbeitswalzen ist gewährleistet, daß beim Walzenaustausch die Reihenfolge der Bearbeitungsstufen gleich bleibt.

Bei einem Walzaggregat mit mindestens einer ersten Basiswalze, an der die eine Bahnseite anliegt, und mindestens einer zweiten Basiswalze, an der die andere Bahnseite anliegt, empfiehlt es sich, daß den ersten und zweiten Basiswalzen Je mindestens eine Arbeitswalze zugeordnet ist, deren Antrieb einen Langsamgang aufweist. Jeder Bahnseite ist demnach mindestens eine Reservewalze zugeordnet, so daß beim Walzenaustausch die Verhältnisse gleich bleiben.

Günstig ist es, wenn eine Arbeitswalze im Weg der Bahn zwischen mindestens zwei ersten Arbeitswalzen angeordnet ist. Die zweite Arbeitswalze kann dann eine der ersten Arbeitswalzen ersetzen, ohne daß sich in der Bearbeitungsfolge große Unterschiede ergeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher

erläutert. Es zeigen:

FIg. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Verstellvorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Verteilvorrichtung,

Fig. 4 eine schematische Walzenansicht,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der Erfindung

Fig. 7 eine vierte Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Beim Kalander der Fig. 1 sind in einem Kalandergestell 1 zwei Baueinheiten 2 und 3 vorgesehen. Die Baueinheit 2 umfaßt eine harte Basiswalze 4, eine erste elastische Arbeitswalze 5 und eine zweite elastische Arbeitswalze 6. Die Baueinheit 3 umfaßt eine harte Basiswalze 7, eine erste elastische Arbeitswalze 8 und eine zweite elastische Arbeitswalze 9. Die Basiswalze 4 ruht in gestellfesten Lagern 10 und ist mit einem eigenen Antriebsmotor 11 (Fig. 4) versehen. Die Arbeitswälze 5 ist mittels einer durch einen Pfeil angedeuteten Verstellvorrichtung 12 wahlweise in die veranschaulichte Arbeitsposition A oder in die strichpunktiert dargestellte Trennposition B verstellbar. Sie weist einen eigenen Antriebsmotor 13 auf und ist mit

einer Deformationsregelvorrichtung 14 versehen. Sie bildet mit der Basiswalze 4 einen Spalt 15. Die zweite Arbeitswalze 6 ist ebenfalls mit einer durch einen Pfeil angedeuteten Verstellvorrichtung 16 wahlweise in eine veranschaulichte Trennposition B und in eine gestrichelt dargestellte Arbeitsposition A verstellbar. Die zweite Arbeitswalze 6 besitzt ebenfalls einen eigenen Antrieb 17 und weist eine Deformationsregelvorrichtung 18 auf. Sie bildet zusammen mit der Basiswalze einen Spalt 19. Der Aufbau der Baueinheit 3 ist entsprechend. Hier gibt es den Spalt 20 zwischen der ersten Arbeitswalze und der Basiswalze 7 und den Spalt 21 zwischen der zweiten Arbeitswalze 9 und der Basiswalze 7.

Die Walzen sind vollausgezogen in ihrer derzeitigen Betriebsstellung dargestellt. Die ersten Arbeitswalzen 5 und 8 sind daher an die zugehörigen Basiswalzen 4 und angestellt, so daß die Spalte 15 und 20 Preßspalte sind. Die zweiten Arbeitswalzen 6 und 9 dagegen haben einen Abstand von den Basiswalzen 4 und 7, so daß die Spalte 19 und 21 offen sind. Zum Transport einer Papierbahn durch den Kalander sind ortsfest gelagerte Leitwalzen bis 29 und verstellbare Führungswäzen 30 bis 33 vorgesehen, die beispielsweise als Knickwalze oder Breitstreckwalze ausgebildet sind und von der Papierbahn 22 um weniger als 90° umschlungen werden. Die vorgeschalteten Führungswalzen 30 bis 33 haben in allen Fällen die gleiche Zuordnung zum zugehörigen Spalt 15, 19, 20 bzw. 21. Auch die nachgeschalteten Leitwalzen 25 bis haben die gleiche Zuordnung zum zugehörigen Spalt. Infolgedessen ist in allen Spalten dafür gesorgt, daß der gleiche Einlaufwinkel o( und der gleiche Auslaufwinkelβ vorhanden ist und daß die Bahn 22 auf beiden Seiten jeder Basiswalze 4 und 7 die gleiche Auflagefläche hat.

Den Leitwalzen 25 bis 28 ist je eine antreibbare Einführwalze 34 bis 37 zugeordnet, die in Richtung des

Pfeiles gegen die zugehörige Leitwalze gedrückt werden kann, so daß sich ein Zugwalzenpaar ergibt, das für den Bahneinzug verwendet werden kann.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Verstellvorrichtung 16 der Arbeitswalze 6. An einer Führung 38 des Kalandergestells 1 ist mittels eines Anschlags 39 ein Walzenlager 40 fixiert, beispielsweise durch einen von oben wirkenden Hydrozylinder (nicht veranschaulicht).

Zwei solcher Lager 40 halten einen drehfesten Träger 41. Auf ihm sind Lager 42 für einen Walzenmantel 43 mittels der Führungen 44 vertikal verschiebbar, wenn die Druckgeber der Deformationsregelvorrichtung 18 entsprechend betätigt werden. Einen entsprechenden Aufbau zeigt beispielsweise DE-OS 30 04 915.

Eine andere Ausführungsform der Verstellvorrichtung 16 zeigt Fig. 3. Hier sind die beiden Walzenlager 45, in denen die Welle 46 der Arbeitswalze 6 unmittelbar gelagert ist, mit zwei Kleinhubzylindern 47 und 48 versehen, deren Kolben sich an gehäusefesten Stützflächen 49 bzw. 50 abstützen können. Solche Kleinhubzylinder sind beispielsweise in der älteren PaiBntanmeldung P 30 43 901 beschrieben. Durch wahlweises Betätigen dieser Kleinhub-Zylinder können die beiden Positionen A oder B eingenommen werden. Für die jeweils unteren Arbeitswalzen gelten entsprechende Anordnungen. Beispielsweise kann die erste Arbeitswalze 5 in durch Kleinhubzylinder verstellbaren Lagern 51 gehalten sein.

Gemäß Fig. 4 dienen zwei Abstandssensoren 52 und 53 dazu, die Verstellvorrichtung 16, also die Hydrozylinder 47 und 48, so zu betätigen, daß die Arbeitswalze 6 in genauer Parallelführung an die Basiswalze 4 herangeführt werden kann.

Den drei Walzen 4, 5 und 6 sind kontaktlose Sensoren 54, 55 und 56 zugeordnet, welche Markierungen 57 auf der jeweiligen Walze abtasten, wodurch in einem als Regler ausgebildeten Rechner 58 zunächst die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen ermittelt und in Abhängigkeit hiervon die Antriebsmotoren 13 und 17 geregelt werden. Insbesondere wird der Antriebsmotor 13 so betrieben, daß Arbeitswalze 5 und Basiswalze 4 genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit haben oder eine kleine, genau definierte Differenz vorhanden ist. Der Motor 13 wird, solange sich die zweite Arbeitswalze 6 in der Trennposition B befindet, mit ganz langsamer Drehzahl angetrieben, wofür am Eingang 59 ein entsprechender Sollwert vorgegeben wird, der mit dem Istwert der Umfangsgeschwindigkeit dieser Walze verglichen wird.

Wenn jedoch die zweite Arbeitswalze 6 in Arbeitsposition A gebracht werden soll, wird dieser Istwert der Umfangsgeschwindigkeit mit einem Sollwert verglichen, der der Umfangsgeschwindigkeit der ßasiswalze 4 entspricht und dann die Drehzahl der Walze 6 bis etwa zum Synchronlauf erhöht.

Wenn im Betrieb festgestellt wird, daß die erste beitswalze 5 beschädigt ist, wird zunächst die Drehzahl der in Bereitsschaft gehaltenen zweiten Arbeitswalze 6 mit Hilfe des Antriebs 17 bis auf Synchrondrehzahl erhöht. Dann wird die Arbeitswalze 6 mittels der Verstellvorrichtung 16 an die Basiswalze 4 angestellt und gleichzeitig die erste Arbeitswalze 5 von der Basiswalze 4 abgehoben. Die Arbeitswalze 6 übernimmt daher praktisch zeitgleich die Funktion der Arbeitswalze 5» so daß die Bearbeitung des Bahnmaterials in dieser Baueinheit praktisch überhaupt keine Unterbrechung erfährt. Die Arbeitswalze 5 kann dann ausgebaut, abtransportiert und durch eine neue Arbeitswalze ersetzt werden. Diese kann dann in die Trennposition B der Arbeitswalze 5 gebracht

und dort als Reservewalze in Bereitschaft gehalten werden.

Dieser Walzenaustausch erfolgt sehr rasch, weil die zweite Arbeitswalze 6 in der Trennposition fertig montiert war, also an das zugehörige Druckgebungssystem, an die Energieversorgungs- und Steuerungssysteme der

Deformationsregeleinrichtung und an den Antrieb angeben schlossen war. Die Verfahrensbedingung> für die Bahnbehfindlung werden nicht beeinträchtigt, da die Bahngeometrie in beiden Spalten 15 und 19 völlig gleich ist und die Arbeitswalze 6 erst in die Arbeitsposition A gebracht wird, wenn sie synchron mit der Basiswalze 4 umläuft.

Bei der AusfUhrungsform nach Fig. 5 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen gegenüber Fig. 1 verwendet. Hier sind zwei Baueinheiten 102 und 103 vorgesehen. In der Baueinheit 102 sind einer Basiswalze 104 zwei erste Arbeitswalzen 105 und 105a sowie zwei zweite Arbeitswalzen 106 und 106a zugeordnet. Erste und zweite Arbeitswalzen liegen einander paarweise diametral gegenüber. In der Baueinheit 103 sind einer Basiswalze 107 zwei erste Arbeitswalzen 108 und 108a sowie zwei zweite Arbeitswalzen 109 und 109a zugeordnet, Sie haben dieselbe Lage wie in der Baueinheit 102. Auf diese Weise ergeben sich die Preßspalte 115, 115a, 120, 120a sowie die offenen Spalte 119, 119a, 121 und 121a. Die Bahn 122 wird mit Hilfe der Führungs- und Leitwalzen, von denen lediglich die Walze 135 mit einem Bezugszeichen versehen ist, abwechselnd durch je einen Preßspalt und einen offenen Spalt geführt. In den Baueinheiten liegen unterschiedliche Seiten der Bahn 122 an der Basiswalze 104 bzw. 107 an. Bei dieser Anordnung wird auf kleinem Raum eine größere Zahl von Preßspalten untergebracht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 werden für entsprechende Teile um 200 gegenüber Fig. 1 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Hier umfaßt die Baueinheit 202 zwei Basiswalzen 204 und 204a, denen je eine erste Arbeitswalze 205 bzw. 205a und eine gemeinsame zweite Arbeitswalze 206 zugeordnet ist. Die Baueinheit 203 weist zwei Basiswalzen 207 und 207a mit je einer ersten Arbeitswalze bzw. 208a und einer gemeinsamen zweiten Arbeitswalze auf. Auf diese Weise ergeben sich die Preßspalte 215, 215a, 220 und 220a sowie die offenen Spalte 219, 219a, 221 und 221a. Die Bahn 222 wird durch FUhrungs- und Leitwalzen, von denen lediglich die Walze 224 mit einem Bezugszeichen versehen ist, so durch den Kalander hindurchgeführt, daß abwechselnd ein Preßspalt und ein offener Spalt durchlaufen wird.

Bei dieser Ausführungsform kann die gemeinsame Arbeitswalze 206 aus der Trennposition B nach links in die gestrichelte Arbeitspositon A an die Basiswalze 204 angestellt werden und die Funktion der Arbeitswalze 205 übernehmen. Sie kann aber auch nach rechts in die gestrichelte Arbeitsposition A' an die Basiswalze 204a angestellt werden und die Funktion der Arbeitswalze 205a übernehmen. Da in diesem Fall die Deformationsregelvorrichtung 218 in unterschiedlichen Richtungen arbeiten können muß, ist eine Drehvorrichtung 26o vorgesehen, mit der der gesamte Träger der Deformationsregelvorrichtung um 180° gedreht werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 werden um 300 erhöhte Bezugszeichen gegenüber Fig. 1 verwendet. Hier arbeitet eine Basiswalze 304 mit einer ersten Arbeitswalze 305 zusammen, die jedoch keine eigene Deformationsregelvorrichtung besitzt, sondern durch eine Deformationsregel und Andruckwalze 361 gegen die Basiswalze 304 drückbar ist. In gleicher Weise besitzt auch die zweite

Arbeitswalze 306 keine eigene Deformationsregelvorrichtung, sondern kann mittels einer Deformationsregel- und Andruckwalze 362 gegen die Basiswalze 304 gedrückt werden. Die Bahn 322 wird hierbei durch einen Preßspalt 315 und einen offenen Spalt 319 hindurchgeleitet. Es besteht die Möglichkeit, die Bahn auch durch den weiteren Spalt 363 zu leiten, sofern dies auch auf der gegenüberliegenden Seite durch den Spalt 364 geschieht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 werden um 400 gegenüber Fig. 1 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Außer den Baugruppen 402 und 403 gibt es entsprechende Baugruppen 402a, 402b, 403a und 403b. In den Baueinheiten 402, 402a und 402b ist die eine Seite der Papierbahn 422, in den Baueinheiten 403, 4O3a und 403b die andere Seite der Papierbahn den entsprechenden Basiswalzen 404, 404a, 404b, 407, 407a, 407b zugewandt. Die Baueinheiten werden alternierend von der Papierbahn 422 durchlaufen. Lediglich bei den mittleren Baueinheiten 402a und 403a sind Arbeitswalzen 406a bzw. 409a vorgesehen, die im Normalbetrieb in der Trennposition B stehen. Alle anderen Arbeit swalzen 405, 405a, 405b, 406, 406b, 408, 408a, 408b, 409 und 409b befinden sich in der Arbeitsposition A und bilden daher Preßspalte, so daß eine intensive Behandlung der Bahnarfolgt. Die Arbeitswalze 406a kann als Reservewalze für jede der Arbeitswalzen der oberen Reihe, die Arbeitswalze 409a als Reservewalze für jede der Arbeitswalzen der unteren Reihe dienen. Da die Bahn in insgesamt zehn Preßspalten behandelt wird, wirkt es sich in der Qualität der Materialbahn nur unwesentlich aus, wenn die miteinander auszutauschenden Arbeitswalzen nicht unmittelbar aufeinanderfolgen, sofern sie nur für die Behandlung der gleichen Bahnseite vorgesehen sind.

Wie-beispielsweise, ein Vergleich, zwischen den Fig."' T und 6 zeigt, Können die Walzen innerhalb einer"Baueinheit" sowohl horizontal nebeneinander als auch vertikal Übereinander angeordnet sein. Es sind aber auchbeliebig andere Zuordnungen der Walzen zueinander möglich. Das Temperierungssystem der Basiswalze kann beispielsweise gemäß DE-OS 28 14 244 ausgeführt sein. Die Deformationsregelvorrichtung kann beispielsweise gemäß DE-OS 30 22 491 ausgeführt sein. Der offene Spalt braucht nicht allzu groß zu sein. Es genügt, wenn er diejenige Öffnungsweite hat, die man zur Einführung und Durchführung der Bahn benötigt. Die Umfangsgeschwindigkeit kann auch aus dem Umfangsdurchmesser und der Drehzahl der elastischen Walze mit Hilfe eines Rechners berechnet werden. Am günstigsten ist es, wenn sämtliche Arbeitswalzen so ausgestaltet sind, daß sie als Reservewalze eingesetzt werden können. Ininanchen Fällen reicht es aber auch aus, nur einigen der Arbeitswalzen die für die Tätigkeit als Reservewalze erforderlichen Mittel zuzuordnen.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

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Verfahren zum Betrieb eines Walzaggregats für Bahnen, insbesondere eines Kalanders für Papier- und andere Materialbahnen, mit mindestens einer vorzugsweise temperierbaren, harten Basiswalze, mindestens zwei elastischen, je mit einer Basiswalze einen Spalt bildenden Arbeitswalzen, die mittels einer Verstellvorrichtung in einer Arbeitsposition, in der sie gegen die Basiswalze angedrückt sind, und in eine Trennposition, in der sie von der Basiswalze abgehoben sind, und mittels eines verstellbaren Antriebs auf annähernd die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Basiswalze bringbar sind, sowie Führungs- und Leitelementen, die die Bahn so führen, daß sie bei in Trennposition befindlichen Arbeitswalzen lediglich auf der Basiswalze aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Arbeitswalzen, die in ihrer Arbeitsposition etwa die gleiche Bahnbehandlung bewirken, die erste in der Arbeitsposition und die zweite als Reservewalze in der Trennposition gehalten und die zweite Arbeitswalze mit langsamer Drehzahl angetrieben wird

und daß zum Wechsel der ersten Arbeitswalze die zweite Arbeitswalze etwa auf die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Basiswalze gebracht, dann in die Arbeitsposition verstellt und etwa gleichzeitig mit dieser Verstellung die erste Arbeitswalze in die Trennposition abgehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste und zweite Arbeitswalze derselben Basiswalze zugeordnete Arbeitswalzen verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Walzenaustausch eine erneuerte erste Arbeitswalze als Reservewalze dient.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Arbeitswalzen wechselweise als Reservewalzen genutzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Arbeitswalze in der Trennposition betriebsfertig gehalten wird.
6. Verfahren, bei dem die Bahn mit einer Seite an mindestens einer Basiswalze und mit der anderen Seite an mindestens einer zweiten Basiswalze anliegt, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der ersten als auch an der zweiten Basiswalze mindestens eine Arbeitswalze als Reservewalze in der Trennposition gehalten wird.
7. Walzaggregat für Bahnen, insbesondere Kalander für Papier- und andere Materialbahnen, mit mindestens einer vorzugsweise temperierbaren, harten Basiswalze, mindestens zwei elastischen, je mit einer Basiswalze einen Spalt bildenden Arbeitswalzen, die mittels einer

Verstellvorrichtung in eine Arbeitsposition, in der sie gegen die Basiswalze angedrückt sind, und in eine Trennposition, in der sie von der Basiswalze abgehoben sind, und mittels eines verstellbaren Antriebs auf annähernd die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die BssLswalze bringbar sind, sowie Führungs- und Leitelementen, die die Bahn so führen, daß sie bei in Trennposition befindlichen Arbeitswalzen lediglich auf der Basiswalze aufliegt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Arbeitswalzen (5, 6)., die in ihrer Arbeitsposition ^A) etwa die gleiche Bahnbehandlung bewirken, wenigstens die eine zum Zweck, als Reservewalze zu dienen, einen Antrieb (13, 17) besitzt, der zusätzlich einen von der Antriebsgeschwindigkeit der anderen Arbeitswalze und der Basiswalze (4) unabhängigen Langsamgang aufweist.
8. Walzaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13, 17) durch einen nur der betreffenden Arbeitswalze zugeordneten, drehzahlregelbaren Motor gebildet ist.
9. Walzaggregat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13, 17) einen Regler (58) aufweist, dem als Istwert die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalze (5, 6) und als Sollwert wahlweise ein konstanter Wert für den Langsamgang oder die Umfangsgeschwindigkeit der Basiswalze (4) zugeleitet wird.
10. Walzaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß kontaktlose Sensoren (54, 55, 56) zum Feststellen der Umfangsgeschwindigkeiten vorgesehen sind. 35
11. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (12, 16) Abstandssensoren (52, 53) aufweisende Mittel besitzt, um die Arbeitswalze (5, 6) beim Übergang von der Trennposition (B) in die Arbeitsposition (A) parallel zur Basiswalze (4) zu führen.
12. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 11$, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Leitelemente (23 bis 33) so angeordnet sind, daß die Bahn (22) in den beiden Arbeitswalzen-Spalten (15, 19, 20, 21) je die gleiche Auflagefläche auf der BesLswalze (4, 7) hat.
13. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Leitelemente (23 bis 33) so angeordnet sind, daß in beiden Arbeitswalzen-Spalten (15, 19, 20, 21) die Einlaufwinkel ( oc ) und die Auslaufwinkel (/$) der Bahn

(22) Je einander gleich sind.
14. Walzaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe von Ein- und Auslaufwinkel höch-

stens gleich 20° ist.
15. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Leitelemente (25 bis 33) beiden Arbeitswalzen-Spalten (15, 19, 20, 21) in gleicher Zuordnung vor- und nachgeschaltet sind.
16. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Arbeitswalzen-Spalten (15, 19, 20, 21) je eine verstellbare Führungswalze (30 bis 33) vorgeschaltet ist, die um weniger als 90° von der Bahn (22) umschlungen ist

und quer zur Bahnbewegung gerichtete Steuer- und Rückstellkräfte auf die Bahn ausübt.
17. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Arbeitswalzen-Spalten (15, 19, 20, 21) eine fest angeordnete Leitwalze (25 bis 28) nachgeschaltet ist.
18. Walzaggregat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwalzen (25 bis 28) je mit einer andrückbaren Einführwalze (34 bis 37) ein Zugwalzenpaar für den Bahneinzug bilden.
19. Walzaggregat,bei dem einer Basiswalze zwei diametral gegenüberliegende Arbeitswalzen zugeordnet sind, nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß beide Arbeitswalzen (5, 6) einen Antrieb (13, 17) mit Langsamgang aufweisen.
20. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß einer Basiswalze (104, 107) drei oder mehr Arbeitswalzen (105, 15a, 106, 106a, 108, 108a, 109, 109a) zugeordnet sind, von denen mindestens eine einen Antrieb mit Langsamgang aufweist (Fig. 5).
21. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Basiswalzen (204, 204a; 207, 207a), die je mit mindestens einer eigenen Arbeitswalze (205, 205a; 208, 208a) versehen sind, eine weitere gemeinsame Arbeitswalze (206; 209) angeordnet ist, die einen Antrieb mit Langsamgang aufweist und aus einer mittleren Trennposition (B) wahlweise an eine der beiden Basiswalzen andrückbar ist (Fig. 6).
22. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzen (5, 6) je mit einer Deformationsregelvorrichtung (14, 18; 218) versehen sind.
23. Walzaggregat nach Anspruch 20 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformationsregelvorrichtung (218) in die gemeinsame Arbeitswalze (206) eingebaut und um 180° drehbar ist.
24. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Basiswalze (304) abgewandten Seite der Arbeitsweisen (305, 306) je eine Deformationsregel- und Andruckwalze (361,

362) vorgesehen ist (Fig. 7).
25. Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (22; 122; 222; 322; 422) alle Arbeitswalzen-Spalte einer Basiswalze unmittelbar nacheinander durchläuft.
26. Walzaggregat mit mindestens einer ersten Basiswalze, an der die eine Bahnseite anliegt , und mindestens einer zweiten Basiswalze, an der die andere Bahnseite anliegt, nach einem der Ansprüche 7 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß den ersten und zweiten Basiswalzen (4, 7; 104, 107; 204, 204a, 207, 207a; 304; 404, 404a, 404b, 407, 407a, 407b) je mindestens eine Arbeitswalze (6, 9; 106, 106a, 109, 109a; 206, 209; 306; 406a, 409a) zugeordnet ist, deren Antrieb einen Langsamgang aufweist.
27.Walzaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Arbeitswalze (406a, 409a) im Weg der Bahn (422) zwischen mindestens zwei ersten Arbeitswalzen (405, 405a, 405b,

406, 406b; 408, 408a, 408b, 409, 409b) angeordnet ist.