DE3838746A1 - Kalander fuer die oberflaechenbehandlung von papierbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander für die Oberflächenbehandlung von Papierbahnen mit mehreren übereinander und aufeinander liegenden, sich drehenden Walzen, wobei an mehreren Stellen eine eine harte Oberfläche aufweisende Hartwalze an einer eine weiche Oberfläche aufweisenden Weichwalze anliegt, und die Walzen zum Öffnen der Walzenspalte begrenzt vertikal bewegbar sind, mit einem um die Drehachse der Hartwalze schwenkbaren, dem Walzenspalt zugeordneten Einführschutzelement, das mit einer der Hartwalze und einer der Weichwalze zugeordneten Einführschutznase versehen ist, welche Nasen direkt bei der zugeordneten Walze liegen, wobei der Abstand der der Weichwalze zugeordneten Nase mittels eines mit einem Ende am Einführschutzelement angebrachten Stelltriebs einstellbar ist.

Der an sich bekannte Einführschutz verhindert ein Einziehen der Hand der Bedienungsperson in den Walzenspalt, wenn bei sich drehenden Walzen von der Bedienungsperson auf die Papierbahn eingewirkt wird. Im Zusammenhang mit dem Auswechseln der Weichwalzen ist es bekannt, die der Weichwalze zugeordnete Einführschutznase auf den neuen Walzendurchmesser der Weichwalze einzustellen. Da das Einführschutzelement um die Hartwalze schwenkbar ist, bleibt dabei automatisch der geforderte Abstand der Einführschutznase zur Hartwalze konstant. Dieser vorbestimmte Abstand beträgt vorzugsweise 8 mm. Probleme ergeben sich dann, wenn der Kalander zum Einfädeln einer Papierbahn geöffnet, d.h. die Walzenspalte geöffnet werden. Dabei drehen sich üblicherweise die Walzen noch eine Zeit weiter und es besteht auch dann die Gefahr eines Einzugs der Hand der Bedienungsperson in den Walzenspalt, wenn nicht das Einführschutzelement auch bei diesem Öffnen des Kalanders eine Position einnimmt, die einen optimalen Schutz gewährleistet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kalander zu schaffen, bei dem nicht nur beim Austausch der Weichwalzen der gewünschte Abstand zwischen den Einführschutznasen und der Weichwalze eingestellt, sondern auch der gewünschte Abstand im geöffneten Zustand des Kalanders gewährleistet ist. Dies soll mit einfachen konstruktiven Mitteln erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das andere Ende des Stellantriebs an einem raumfesten Kalanderteil angebracht ist.

Wenn der Kalander geöffnet wird, so bewegen sich zunächst einmal Weichwalze und Hartwalze gemeinsam nach unten mit der Folge einer nicht schädlichen Verringerung des Abstandes zwischen der Einführschutznase und der Weichwalze. Wenn die oben liegende Walze, beispielsweise die Weichwalze, an einem Anschlag zur Anlage kommt, so bewegt sich nur noch die Hartwalze um einen geringen Betrag weiter, um einen Einfädelwalzenspalt zu bilden. Nach dieser Weiterbewegung der Hartwalze stellt sich die Einführschutznase wieder auf den vorherigen, gewünschten Abstand zur Weichwalze ein, so daß im geöffneten Zustand der angestrebte Schutz gewährleistet ist. Dies erreicht sich durch die erfindungsgemäße getriebemäßige Kinematik dahingehend, daß das Einführschutzelement einerseits an der Drehlagerung der Hartwalze schwenkbar gelagert und andererseits über den Stellantrieb an einem raumfesten Punkt drehgelagert ist.

Vorzugsweise ist der Stellantrieb ein Spindeltrieb und die Walzen sind an Schwenkhebeln drehgelagert, die ihrerseits raumfest drehgelagert sind, wobei die wirksame Schwenklänge des Schwenkhebels größer ist als die wirksame Schwenklänge des Stellantriebes bzw. des Spindeltriebes mit der Folge, daß durch die kleinere Schwenklänge des Spindeltriebes die Einführschutznase sich um einen geringeren Betrag nach unten bewegt als die Weichwalze, wenn Weichwalze und Hartwalze sich gemeinsam nach unten bewegen.

Vorzugsweise ist die Einführschutznase als gesondertes Teil drehbar am Einführschutzelement angebracht und ist mit mindestens einem, aber vorzugweise über ihre Länge mit mehreren Verformeinrichtungen verbunden, so daß die Möglichkeit besteht, die Einführschutznase über ihre gesamte Länge gerade zu halten und so über die gesamte Länge den gewünschten Sicherheitsabstand von beispielsweise 8 mm einzuhalten. Es kann sich nämlich üblicherweise über eine Länge von beispielsweise 7,5 m entweder durch das Eigengewicht oder durch andere Krafteinwirkungen die Einführschutznase aus ihrer ursprünglichen geraden Form heraus verformen, mit der Folge, daß nicht mehr über die gesamte Länge der Sicherheitsabstand zur Walze gewährleistet ist. Durch die Verformeinrichtung besteht die Möglichkeit, dies über die Länge zu korrigieren.

Vorzugsweise ist die Verformeinrichtung ein Spindeltrieb, wobei vorteilhafterweise die Verformeinrichtung mit einem Stellpositionsanzeigeelement verbunden ist. Durch dieses Anzeigeelement, welches an sichtbarer Stelle vorgesehen ist, kann festgestellt werden, in welcher Richtung und in welchem Ausmaß bereits eine Verformung vorgenommen worden ist, und ob weitere Verformungen sinnvoll und realisierbar sind.

Damit eine Selbstverstellung bei Erschütterungen nicht erfolgen kann, ist die Verformeinrichtung mit einem Rastelement verbunden, welches bei seiner Raststellung die eingestellte Position aufrechterhält. Es muß also ein bestimmter Rastwiderstand überwunden werden, wenn eine Verformbewegung eingeleitet und durchgeführt werden soll.

Vorzugsweise ist das Stellpositionsanzeigeelement eine stiftartige Verlängerung des Spindeltriebs, die in einer Ausnehmung der Spindelmutter angeordnet ist. Dadurch kann am Grad des Vorstehens der stiftartigen Verlängerung aus der Ausnehmung festgestellt werden, in welchem Ausmaß eine Verstellung bereits vorgenommen worden ist.

Das Rastelement ist vorzugsweise ein federbelastendes Raststück, das in der Spindelmutter angeordnet ist und in eine ortsfeste Ausnehmung einrastet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kalanders,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Kombination aus Weichwalze und Hartwalze mit den verschiedenen Stellungen der Walzen und der zugeordneten Teile beim Öffnen des Kalanders,

Fig. 3 eine Ansicht des Einführschutzelementes in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Ein in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellter Kalander 10 weist ein Maschinengerüst 12 auf, an dem schwenkbar eine Vielzahl von Vergütungswalzen, hier als Glättwalzen 14 bezeichnet, derart übereinander angeordnet sind, daß diese Glättwalzen in vertikaler Ausrichtung aufeinanderliegen und jeweils miteinander Berührungswalzenspalte SP bilden, durch die eine zu glättende Papierbahn P verläuft, wobei im Glättspalt durch die Glättwalzen auf die Papierbahn glättend und somit oberflächenvergütend eingewirkt wird. In der Zeichnung ist die größere Walze 14 als sogenannte Weichwalze mit einer weicheren Oberfläche und die kleinere Walze 14′ als Hartwalze mit einer harten Oberfläche ausgebildet. Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Walzen 14 und 14′ jeweils um eine Schwenkachse 16 im Maschinengerüst 12 schwenkbar gelagert, so daß sich die Walzen 14 in einem bestimmten Ausmaß im wesentlichen in vertikaler Richtung lageverändern lassen. Die oberste Walze wird als Oberwalze 13 und die unterste Walze als Unterwalze 15 bezeichnet. In diesem Zusammenhang werden die zwischen Oberwalze und Unterwalze liegenden Walzen als Zwischenwalzen bezeichnet. Die Unterwalze 15 stützt sich auf einem unteren Antrieb 18 ab, durch den diese Unterwalze 15 nach oben und nach unten bewegt werden kann. Auf die Oberwalze 13 wirkt von oben ein oberer Antrieb 20 ein, um den in den Berührungswalzenspalten auf die zu glättende Papierbahn P wirkenden Druck zu ändern, insbesondere zu erhöhen, und zwar über das Maß des Eigengewichts der Glättwalzen hinaus.

Auf der linken sowie auf der rechten Seite der Walzen 14 befinden sich Leitwalzen 22 und Leitwalzen 24. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeweils eine Leitwalze 22 bzw. 24 einer Glättwalze derart zugeordnet, daß die Leitwalzen 22 und 24 abwechselnd auf der linken und auf der rechten Seite (bei Betrachtung der Fig. 1) angeordnet sind. Im Bereich unterhalb der Walzen 14 befinden sich einstellbare Anschläge 26, deren Zweck noch beschrieben wird und an denen ein Gegenstück 25 einer Glättwalzenlagerung 32 zur Anlage gelangen kann.

Aus bestimmten Gründen, wie beispielsweise für den freien Durchlauf einer fehlerhaften Stelle des Papiers zur Schonung der Glättwalzenoberflächen oder aber zum Einfädeln einer neuen Papierbahn, kann der Kalander geöffnet werden. Dieses Öffnen erfolgt dadurch, daß über den unteren Antrieb 18 die Unterwalze 15 entsprechend dem Pfeil 30 nach unten bewegt wird. Dieser Nach-Unten-Bewegung folgen automatisch alle darüberliegenden Walzen, bis diese an die jeweiligen Anschläge 26 anschlagen, und zwar beginnend mit der obersten Zwischenwalze 14. Dabei bewegen sich die Walzen 14 und 14′ eine Zeit lang gemeinsam nach unten. Die untere Walze bewegt sich dann zum Öffnen des Walzenspaltes um eine geringe Strecke ohne die obere Walze weiter nach unten. Dies ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. In der Betriebsausgangsstellung sind die beweglichen Teile in ausgezogenen Linien dargestellt. Die Stellung dieser Teile am Ende der gemeinsamen Bewegung von Walze 14 und 14′ sind in gestrichelten Linien dargestellt. Die Bewegungsendstellung bei der Bewegung der Hartwalze 14′ alleine nach unten ist in strichpunktierten Linien dargestellt.

Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, daß die Walzen über Schwenkhebel 33 mit den Walzenlagerungen 32 verbunden sind, wobei sich der Schwenkhebel 33 um die Achse 16 verschwenkt, und zwar dahingehend, daß die Mittelachse der Walzen eine wirksame Schwenklänge L aufweist. Bei dieser Schwenklänge bewegt sich der Mittelpunkt der Walzen im wesentlichen senkrecht nach unten um den in der Zeichnung dargestellten Abstand.

Auf beiden Seiten des Kalanders sind den Walzenspalten jeweils ein Einführschutzelement 34 zugeordnet. Dieses Einführschutzelement 34 ist mittels eines Hebels 36 um die Mittelachse 38 der Hartwalze 14′ derart schwenkbar, daß eine der Hartwalze 14′ zugeordnete Einführschutznase 40 den Abstand zur Oberfläche der Hartwalze beibehält, wenn das Einführschutzelement 34 seine Lage verändert. Der Weichwalze 14 ist eine Einführschutznase 42 zugeordnet. Beide Nasen befinden sich im Betriebszustand in einem Sollabstand S von der zugehörigen Walze, der vorzugsweise 8 mm beträgt. Nun kann die Schwenklage des Einführschutzelementes 34 um die Walzenachse 38 verändert werden, um den Abstand S der Einführschutznase 42 zur Weichwalze 14 zu ändern, wobei der Abstand S zwischen der Einführschutznase 40 und der Hartwalze 14′ aufrechterhalten bleibt. Diese Verstellung erfolgt über einen schematisch in Fig. 2 dargestellten Spindeltrieb 44, dessen eines Ende 46 mit dem Einführschutzelement 34 und dessen anderes Ende 48 mit einem raumfesten Punkt 50 drehverbunden ist. Dieser raumfeste Punkt 50 bestimmt mit dem Ende 46 des Spindeltriebs 44 eine wirksame Schwenklänge 1, die kleiner ist als die Schwenklänge L. Wenn sich die Walzen 14 und 14′ gemeinsam in die in gestrichelten Linien dargestellte Position bewegen, so bewegt sich, gesteuert durch das beschriebene Hebelgetriebe, auch das Einführschutzelement 34 in die in gestrichelten Linien dargestellte Lage, wobei sich jedoch der Abstand S zwischen der Einführschutznase 42 und der Weichwalze verkleinert, und zwar aufgrund der unterschiedlichen Hebelverhältnisse. Diese Verkleinerung hat den Zweck, eine Vergrößerung des Abstandes über den Sollabstand zu verhindern, wenn sich die Hartwalze 14 um einen weiteren Betrag alleine nach unten in die strichpunktierte Linie bewegt und dabei zwangsläufig eine Vergrößerung des Abstandes zwischen der Einführschutznase 42 und der Weichwalze initiiert wird. Es wird also eine zu große Entfernung der Einführschutznase 42 von der Weichwalze vorkompensiert, um auch im vollständig geöffneten Zustand des Kalanders den gewünschten Einführschutz aufrechtzuerhalten. Dies wird erreicht durch eine einfache Automatik der zugeordneten Bewegungen der Teile, indem der Spindeltrieb 44 an einem Ende raumfest gelagert ist, welches hinsichtlich der Anlenkung des Spindeltriebes am Einführschutzelement diametral gegenüber der Einführschutznase 42 liegt. Außerdem sind die Verhältnisse so getroffen, daß das Ende 46 des Spindeltriebes sich in etwa in der gleichen Richtung lageverändert, wie der Mittelpunkt 38 der Hartwalze.

Bei dem in Fig. 2, links unten, gezeichneten Einführschutzelement 34 sind die Verhältnisse entsprechend seitenverkehrt angepaßt. Die Hebel 36 sind natürlich jeweils an der einen und an der anderen Stirnseite der Hartwalze 14′ bzw. des Einführschutzelementes 34 angeordnet und sind einerseits mit dem Einführschutzelement 34 und andererseits mit dem Ende 46 des Spindeltriebes 44 verbunden.

In Blickrichtung des Pfeiles A in Fig. 2 ist schematisch das Einführschutzelement 34 in Fig. 3 dargestellt. Ebenfalls dargestellt ist der raumfeste Punkt 50 und die Lagerung 51 des Einführschutzelementes 34 im Hebel 36, wobei der Hebel 36 dort nicht zu sehen ist.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Einführschutznase 42 als gesondertes Teil (gesonderte Leiste) ausgebildet ist, welches durch Längseinschieben eines Drehzapfens 52 in das eigentliche Einführschutzelement 34 bewegbar gelagert ist. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß mit dem gesonderten Teil 42 ein Spindeltrieb 54 vorgesehen ist, mit dem über ein Gestänge 56, eine Spindel 58 und eine Spindelmutter 60 über eine Handhabe 62 durch eine Drehbewegung eine Verformung der leistenförmigen, im wesentlichen als Profil ausgebildeten Einführschutznase 42 vorgenommen werden kann, und zwar entsprechend den gestrichelten Linien in der einen oder in der anderen Richtung, je nachdem in welcher Richtung die Handhabe 62 gedreht wird. Wenn beispielsweise die Einführschutznase 42 eine Länge von 7,5 m hat, so können acht derartige Spindeltriebe vorgesehen sein, um an verschiedenen Stellen eine Verformung im gewünschten Maße vornehmen zu können. Am hinteren Ende der Spindel 58 befindet sich eine stiftförmige Verlängerung 64, die in einer Ausnehmung 66 der Spindelmutter 60 axial längsbewegbar ist, wenn sich bei einer Drehbewegung der Spindelmutter 60 die Spindel 58 in Fig. 4 nach rechts oder nach links bewegt. Durch die Relativlage dieser stiftähnlichen Verlängerung 64 zur Öffnung der Ausnehmung 66 kann das Ausmaß der Verstellung optisch an einer gut einsehbaren Stelle überprüft werden.

In einem gesonderten Teil 68 des Einführschutzelementes 34 befinden sich Rastausnehmungen 70, in die ein federbelastendes Raststück 72 einrasten kann, welches sich in der Spindelmutter 60 befindet. Dadurch wird verhindert, daß durch Vibrationen eine Selbstverstellung des Spindeltriebes und somit der Lage oder des Verformungsgrades der Einführschutznase 42 eintreten kann.

Claims (9)

1. Kalander für die Oberflächenbehandlung von Papierbahnen, mit mehreren übereinander und aufeinanderliegenden, sich drehenden Walzen, wobei an mehreren Stellen eine eine harte Oberfläche aufweisende Hartwalze an einer eine weiche Oberfläche aufweisende Weichwalze anliegt und die Walzen zum Öffnen der Walzenspalte begrenzt vertikal bewegbar sind, mit einem um die Drehachse der Hartwalze schwenkbaren, dem Walzenspalt zugeordneten Einführschutzelement, das mit einer der Hartwalze und einer der Weichwalze zugeordneten Einführschutznase versehen ist, welche Nasen dicht bei der zugeordneten Walze liegen, wobei der Abstand der der Weichwalze zugeordneten Nase mittels eines mit einem Ende am Einführschutzelement angebrachten Stelltriebs einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (48) des Stelltriebs (44) an einem raumfesten Kalanderteil angebracht ist.

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb ein Spindeltrieb (44) ist.

3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (14, 14′) in Schwenkhebeln (33) drehgelagert sind, die ihrerseits raumfest drehgelagert sind.

4. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführschutznase (42) als gesondertes Teil drehbar am Einführschutzelement (34) angebracht ist und mit mindestens einem und vorzugsweise über ihre Längserstreckung mit mehreren Verformeinrichtungen (54) in Verbindung steht.

5. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformeinrichtung (58) ein Spindeltrieb ist.

6. Kalander nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformeinrichtung (54) mit einem Stellpositionsanzeigeelement (64) verbunden ist.

7. Kalander nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformeinrichtung (54) mit einem Rastelement (72) verbunden ist.

8. Kalander nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellpositionsanzeigeelement eine stiftartige Verlängerung (64) der Spindel (58) ist, die in einer Ausnehmung (66) der Spindelmutter (60) angeordnet ist.

9. Kalander nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (72) ein federbelastetes Raststück ist, das in der Spindelmutter (60) angeordnet ist und in eine ortsfeste Ausnehmung (68) einrastet.