DE3821027C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kalanderanordnung der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Eine solche Kalanderanordnung ist aus der DE-OS 31 19 677 bekannt. Sie umfaßt in dem wiedergegebenen Aus­ führungsbeispiel sechs übereinander angeordnete harte Walzen, um die die Papierbahn mäanderförmig geführt ist. Gegen einen Teil der harten Walzen dieses Walzenstapels können von der Seite her weiche Walzen angestellt werden. Sind die harten Walzen voneinander getrennt und die weichen Walzen ange­ stellt, so erfährt die Bahn eine Kalandrierung nur in wei­ chen Spalten, in denen also eine harte Walze mit einer wei­ chen Walze zusammenwirkt. Wahlweise können die beiden ober­ sten harten Walzen zusammengefahren werden, so daß die zwi­ schen diese einlaufende Papierbahn zunächst eine Glättung in einem harten Spalt und anschließend die Satinage in wei­ chen Spalten erfährt. Schließlich ist es auch möglich, die weichen Walzen von den harten Walzen zu trennen und die harten Walzen zumindest zu einem Teil gegeneinander anzu­ stellen, wodurch sich eine reine Glättwirkung der Papier­ bahn ergibt. Je nachdem wie viele harte Walzen gegeneinan­ der angestellt werden, ergeben sich unterschiedlich viele harte Walzspalte. Die Papierbahn wird bedarfsweise auf entsprechend unterschiedliche Weise durch die bekannte Kalanderanordnung hindurchgeführt.

Die bekannte Ausführungsform ist insbesondere wegen der Notwendigkeit der Anstellung in verschiedenen Rich­ tungen eine ziemlich aufwendige Konstruktion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit mög­ lichst geringem Aufwand eine Kalanderanordnung zu schaf­ fen, auf der ohne Umbauarbeiten verschiedene Behandlun­ gen der Papierbahn durchgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wieder­ gegebene Erfindung gelöst.

Wenn die Mittelwalze des einen Walzenstapels mit der weichen Walze zusammenwirkt, ergibt sich eine beid­ seitig gleiche Behandlung der Papierbahn in einem ge­ wissermaßen doppelt weichen Spalt. Die so behandelte matte Papierbahn wird im allgemeinen an dem zweiten Wal­ zenstapel vorbeigeleitet werden, um die matte Oberfläche zu erhalten.

Wird nun die Wirkrichtung der weichen Mittelwalze umgekehrt und gegen die beheizte harte Walze gerichtet sowie die Papierbahn nunmehr durch diesen Spalt hindurch­ geleitet, so erfährt sie eine einseitige Glossbehandlung und wird durch den Spalt des zweiten Walzenstapels hin­ durchgeleitet, um die Glossbehandlung auf der anderen Seite vorzunehmen und ein beidseitig glänzendes Papier zu erhal­ ten.

Die bevorzugte Verwendungsart der erfindungsgemäßen Kalanderanordnung ist Inline, d.h. die Kalanderanordnung wird im Zuge der aus der Papiermaschine kommenden laufen­ den Papierbahn eingesetzt und läuft mit deren Produktions­ geschwindigkeit. Ein wichtiger Anwendungsfall ist der Einsatz der Kalanderanordnung im Zusammenwirken mit einer Streichanlage.

Die bei den im In-Line-Betrieb vorkommenden Ge­ schwindigkeiten von bis zu 1000 m/min einsetzbaren Kunst­ stoffbeläge müssen sehr hohen Anforderungen standhalten, wenn sie nicht durch zu hohe Walkerwärmung kurzfristig zerstört werden sollen. Ein wichtiges Merkmal in dieser Richtung ist die in Anspruch 2 wiedergegebene hohe Härte der Beläge der "weichen" Walzen, bei denen die Bezeich­ nung "weich" im Sinne der Kalanderterminologie zu ver­ stehen ist und nicht eine wirklich weiche Walze, sondern eine Walze mit einem Kunststoff- oder Papierbezug meint, d.h. im Grunde nur den Gegensatz zu einer Stahlwalze. Eine harte Walze erfährt eine geringere Walkerwärmung.

Eine Kalanderanordnung mit derartig "weichen" Walzen in zwei aufeinanderfolgenden Walzenstapeln zu je zwei Walzen ist für sich genommen aus der DE-PS 32 01 635 bekannt. Bei dieser Ausführungsform geht es jedoch nicht um unterschiedliche Behandlungen einer unterschiedlich durch die Kalanderanordnung hindurchgeführten Papierbahn.

Als durchbiegungssteuerbare Walzen kommen Walzen mit einem undrehbaren Querhaupt und einer um dieses um­ laufenden Hohlwalze in Betracht, bei denen die Kraft durch eine hydraulische Einrichtung von dem Querhaupt gegen den Innenumfang der Hohlwalze übertragen wird. Dies kann durch längs der Walze an dem Querhaupt aufgereihte hydraulische Stempel geschehen, die bei der DE-AS 22 30 139 und der DE-PS 30 03 395, aber auch durch in einer gegen den Innen­ umfang der Hohlwalze offenen, sich über die Länge der Hohl­ walze erstreckenden Längskammer befindliche Druckflüssig­ keit wie bei der DE-PS 14 11 327.

Der Herumdrehen der Wirkrichtung solcher Walzen kann in der einfachsten Form erfolgen, indem das Querhaupt um 180° gedreht wird. Wegen der Notwendigkeit, die Anschluß­ leitungen mitzudrehen, ist diese Methode jedoch weniger erwünscht. Es gibt durchbiegungssteuerbare Walzen mit mehreren, in verschiedenen Richtungen wirkenden Kraftaus­ übungseinrichtungen, wie es zum Beispiel in der DE-AS 22 30 139, für die Schwimmende Walze in der DE-PS 34 45 890 und auch in der DE-OS 36 40 903 dargestellt ist. Diese Walzen können nach oben und nach unten wirken, ohne daß an der Lage des Querhaupts etwas geändert werden muß. Alle derartigen Walzen kommen für den Einsatz bei der Erfindung in Betracht.

In jedem Nip sollte mindestens eine Walze durch­ biegungsgesteuert sein. Besonders in dem Nip, in dem die beiden weichen Walzen zusammenwirken, ist es vorteilhaft, wenn beide Walzen durchbiegungsgesteuert sind.

Um die Zahl der Behandlungsvariationen zu erweitern, kann es sich empfehlen, dem zweiten Walzenstapel eine zu­ sätzliche harte Walze zuzuordnen, die mit der harten be­ heizten Walze zusammenwirken kann, um einen harten Spalt zu bilden, durch den die Papierbahn zur Erzeugung einer Glättung hindurchgeleitet werden kann (Anspruch 3). Dies kann dann die einzige Behandlung der Papierbahn sein. Diese läuft durch die Kalanderanordnung hindurch, ohne daß ein anderer Spalt aktiv ist.

Wenn die Papierbahn zuerst durch den Walzenstapel mit der weichen Mittelwalze hindurchläuft, ist bei der Glättung der Spalt zwischen den beiden weichen Walzen des ersten Walzenstapels geöffnet.

Es ist aber auch möglich, die Papierbahn andersherum durch die Kalanderanordnung hindurchlaufen zu lassen, so daß sie zuerst den harten Spalt des zweiten Walzenstapels pas­ siert und dann in geglättetem Zustand in den Spalt zwischen den beiden weichen Walzen des anderen Walzenstapels hinein­ läuft. Bei der Glossbehandlung in den anderen Spalten ist die Durchlaufrichtung gleichgültig.

Obwohl nicht zwingend, empfiehlt sich ferner die Anordnung der Walzenstapel in vertikalen Ebenen und so, daß die Papierbahn im wesentlichen horizontal durchlaufen kann. Dadurch werden eine Führung der Papierbahn in gleich­ bleibender Höhe ermöglicht und die Handhabung der Papier­ bahn beim Einziehen vereinfacht (Anspruch 4).

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die beheizte harte Walze des "ersten" Walzenstapels die Unterwalze. Die Anordnung der anderen Walzen ergibt sich daraus (Anspruch 5).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Sie zeigt eine Seiten­ ansicht der erfindungsgemäßen Kalanderanordnung, wobei nur die Umrisse der Walzen angedeutet sind.

Die als Ganzes mit 100 bezeichnete Kalanderanordnung umfaßt einen "ersten" Walzenstapel 10 und einen "zweiten" Walzenstapel 20. Der Walzenstapel 10 umfaßt eine weiche Mittelwalze 1 mit einem Kunststoffbelag einer Härte von 85° Shore D. Die Mittelwalze 1 ist hydraulisch innenabgestützt, was durch den Kreisbogenabschnitt 3 dargestellt ist. Bei der ausgezogen wiedergegebenen Betriebsweise wirkt die weiche Mittelwalze 1 mit einer beheizten harten Walze 4 zusam­ men, die unter ihr angeordnet ist. Über der Mittelwalze 1 ist eine weitere weiche durchbiegungssteuerbare Walze 5 mit einem Kunststoffbelag 2 einer Härte von 85° Shore D vor­ gesehen.

Wichtig ist, daß die Wirkrichtung der Mittelwalze 1 um 180° umgestellt werden kann. In dem wiedergegebenen Be­ triebszustand wirkt die Mittelwalze 1 nach unten gegen die be­ heizte harte Walze 4. Nach Umstellung der Wirkrichtung um 180°, wie es durch den strichpunktierten Kreisbogenabschnitt 3′ angedeutet ist, wirkt die Mittelwalze 1 nach oben und mit der Walze 5 zusammen. Dabei verlagert sich die Mittelwalze 1 ein wenig nach oben in die durch die strichpunktierte Linie 1′ dargestellte Position, sei es durch entsprechende Verla­ gerung ihrer Walzenzapfen, sei es durch "inneren Hub" ent­ sprechend der DE-AS 22 54 392.

Der Walzenstapel 20 umfaßt ein Walzenpaar aus einer weichen durchbiegungsgesteuerten Walze 11 und einer be­ heizten harten Walze 14, die umgekehrt angeordnet sind wie die Walzen 1 und 4, d.h. während die beheizte harte Walze 4 an der Unterseite der Papierbahn 6 angreift, tut die beheizte harte Walze 14 dies von der Oberseite der Papier­ bahn 6 her. Die Walze 11 hat einen Kunststoffbelag 2 von 85° Shore D, ebenso wie die Mittelwalze 1.

Oberhalb der beheizten harten Walze 14 kann eine weitere harte Walze 15 vorgesehen sein, die durchbiegungs­ gesteuert ist und gegen die die beheizte harte Walze 14 anstellbar ist, wie es durch die strichdoppelpunktierte Linie 14′ angedeutet ist.

Die Walzen 4, 1 und 5 bzw. 11, 14 und 15 sind mit ihren Achsen in vertikalen Ebenen angeordnet, die in Laufrichtung der Papierbahn Abstand voneinander aufweisen.

In dem Walzenstapel 10 sind also ein weicher Spalt 16 mit einer weichen Mittelwalze 1 und einer beheizten harten Walze 4 und ein "doppeltweicher" Spalt 17 mit zwei weichen Walzen 1 und 5 möglich. In dem Walzenstapel 20 ist ein weicher Spalt 18 umgekehrter Anordnung und ein harter Spalt 19 möglich.

Wenn die Warenbahn 6, wie es in der Zeichnung ausge­ zogen dargestellt ist, in der durch den Pfeil 7 wiederge­ gebenen Richtung durch die beiden unteren Spalte 16, 18 ge­ leitet wird, erfährt sie eine beidseitige Glossbehandlung.

Wenn die Warenbahn statt dessen, wie es bei 6′ an­ gedeutet ist, im Sinne des Pfeiles 8 durch den oberen Spalt 17 des Walzenstapels 10 geleitet wird, erfährt sie eine dop­ pelseitige Mattbehandlung zwischen den weichen Walzen 1 und 5.

Wird die Papierbahn in der Position 6′ im Sinne des Pfeiles 8 bei offenem Spalt 17 durch den Spalt 19 gelei­ tet, erfährt sie eine Glättungsbehandlung. Der Spalt 17 wird hierbei immer offen sein, weil es im allgemeinen nicht in Betracht kommt, einer Mattbehandlung eine Glät­ tungsbehandlung nachzuschalten. Dies kann aber sinnvoll sein, wenn die Papierbahn in der Position 6′ im Sinne des Pfeiles 9, also von rechts nach links, durch die Kalander­ anordnung 100 hindurchgeleitet wird. Dann erfährt sie in dem Spalt 19 eine Glättungsbehandlung und in dem Spalt 17 eine anschließend vorgenommene Mattbehandlung.

Für diese verschiedenen Behandlungen ist es ledig­ lich erforderlich, die Walzen 1 bzw. 14 aus der in aus­ gezogenen Linien dargestellten Position in die durch die strichpunktierte Linie 1′ bzw. die strichdoppelpunktierte Linie 14′ wiedergegebenen Positionen verlagern und die Wirk­ richtung der hydraulischen Innenabstützung um 180° von 3 nach 3′ umstellen zu können.

Die Walzspalte 17, 19 einerseits und 16, 18 anderer­ seits liegen in gleicher Höhe, so daß die Papierbahnen 6, 6′ horizontal, wenn auch in verschiedenen Ebenen durch den Walzenstapel hindurchgeleitet werden können.

Claims (5)

1. Kalanderanordnung mit mehreren harten und weichen Walzen, die in verschiedener Weise unter Bildung unter­ schiedlicher Spalte gegeneinander anstellbar und vonein­ ander trennbar sind und zwischen denen die Papierbahn auf unterschiedlichen Wegen hindurchleitbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalanderanordnung (100) zwei in Laufrichtung der Papierbahn (6, 6′) aufeinanderfolgende Walzenstapel (10, 20) umfaßt,
daß einer (10) der Walzenstapel eine durchbiegungs­ steuerbare weiche Mittelwalze (1), deren Wirkrichtung um 180° umstellbar ist, eine damit bei Einstellung der einen Wirkrichtung zusammenwirkende weiche Walze (5) und eine auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete, bei Umstel­ lung der Wirkrichtung der weichen Mittelwalze (1) um 180° mit dieser zusammenwirkende, auf einer Seite der Papierbahn (6) angreifende beheizte harte Walze (4) aufweist
und daß der andere Walzenstapel (20) mindestens ein Walzenpaar aus einer durchbiegungssteuerbaren weichen Walze (11) und einer auf der anderen Seite der Papierbahn (6) angreifenden beheizten harten Walze (14) aufweist.

2. Kalanderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weichen Walzen (1, 5, 11) einen Kunststoffbelag (2) einer Härte von 80° bis 90° Shore D aufweisen.

3. Kalanderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß dem zweiten Walzenstapel (20) auf der der weichen Walze (11) gegenüberliegenden Sei­ te der beheizten harten Walze (14) eine durchbiegungs­ steuerbare harte Walze (15) zur Bildung eines harten Spalts (19) zugeordnet ist.

4. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (4, 1, 5 bzw. 11, 14, 15) der beiden Walzenstapel (10 bzw. 20) in vertikalen Ebenen angeordnet sind und die Walzspalte (17, 19) zwischen den beiden oberen Walzen der beiden Walzenstapel (10, 20) sowie die Walzspalte (16, 18) zwi­ schen den beiden unteren Walzen jeweils auf gleicher Höhe liegen.

5. Kalanderanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizte harte Walze (4) des ersten Walzenstapels (10) die unterste Walze des Wal­ zenstapels (10) ist.