EP0792965A1 - Process for satinizing paper and calander for using the process - Google Patents
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- EP0792965A1 EP0792965A1 EP97100564A EP97100564A EP0792965A1 EP 0792965 A1 EP0792965 A1 EP 0792965A1 EP 97100564 A EP97100564 A EP 97100564A EP 97100564 A EP97100564 A EP 97100564A EP 0792965 A1 EP0792965 A1 EP 0792965A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
- F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
- F26B13/14—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
Definitions
- the invention relates to a method for satinizing paper which is passed as a web through at least one nip, which is delimited by a heatable hard roller and a soft roller provided with an elastic cover, and to a calender for carrying out this method with at least a nip delimited by a heatable hard roller and a soft roller provided with a cover.
- the invention is therefore based on the object of demonstrating a way in which, despite insufficient cooling or even without cooling, effective protection of the cover against overheating can be achieved even with different web widths.
- the web width is chosen to be smaller than the width of the cylindrical part of both the cover and the hard roller, and that the two rollers are axially adjusted relative to each other depending on the web width in such a way that on one web edge the cylindrical part of the cover and on the other web edge the cylindrical part of the hard roller protrude at most by a predetermined permissible edge width over the web edge.
- one web edge has a fixed target position regardless of the web width and only one of the two rollers is axially adjusted. Since the other roller can be held axially fixed, the construction is particularly simple.
- the other web edge is advantageously scanned for the purpose of recognizing the web width and the one of the two rollers is axially adjusted as a function thereof. This allows automatic adjustment when changing or when the web width fluctuates.
- At least one web edge be scanned for the purpose of recognizing the web width and the two rollers adjusted as a function thereof. This also allows automatic adaptation to changes and fluctuations in the web width.
- the soft roller is a zone-controlled deflection adjustment roller, in which the pressure in the zones outside the web is reduced compared to other zones.
- a desired profile of the compressive stress can be set by means of the deflection adjusting roller.
- the axial offset of the rollers is taken into account in terms of pressure.
- a calender for carrying out the method is characterized according to the invention in that the two rollers are axially adjustable relative to one another, and in that the position of one roller can be determined by the position of one web edge and the position of the other roller by the position of the other web edge.
- a web guiding device which holds the one web edge in a fixed desired position
- a recognition device is provided which detects the position of the other web edge
- only one of the two rollers is axially adjustable and its position is determined with the aid of the detection device.
- the hard roller is particularly axially adjustable.
- the axially non-adjustable soft roller then has a fixed assignment to the target position of the one web edge.
- the hard roller forms two nips together with two soft rollers.
- the hard roller therefore heats two nips.
- the axial adjustment of a roller is sufficient to adjust the web width in both columns.
- a web guiding device which feeds the web in the center
- a recognition device is provided which detects the position of at least one web edge
- both rollers are axially equal amounts which are determined with the aid of the recognition device are adjustable against each other.
- the axially adjustable roller is held in a bearing block which can be displaced along a guide on a support element which carries the actuating device for the drive by means of an adjusting drive.
- the additional effort for the axial adjustability is low.
- the adjustment drive can have, for example, an adjustment spindle or a piston motor.
- the roll neck can be moved with or without a bearing in the bearing block.
- the support element can be connected to a calender stand via swivel levers.
- the cover consists of a fiber-reinforced plastic with higher temperature resistance.
- the temperature resistance in conjunction with the roller displacement, allows the surface temperature of the hard roller to be kept at a high level, for example 130 to 200 ° C., because the plastic can withstand the radiant heat in the uncovered area.
- An unwinding device is advantageously provided for the web, the winding of which is axially adjustable relative to the rollers.
- an unwinding device required for off-line operation can be used at the same time to determine the position of the one web edge with respect to one of the two rollers.
- the calender is part of a paper machine. It can easily be used in in-line operation even if the web just created should have sections of different widths.
- the 3-roll calender 1 illustrated in FIGS. 1 to 3 has a hard roll 2 and two soft rolls 3 and 4 arranged on opposite sides.
- the hard roller 2 is heated approximately uniformly over its cylindrical part 5, which has a width A, for example by heating oil, which is passed through axially parallel bores near the surface, by an electric heating device or the like.
- the soft rollers 3 carry a cover 6, the cylindrical one Part 7 has a width B.
- This cover 6 consists for example of a fiber-reinforced plastic with high temperature resistance, for example up to 130 ° C.
- the rollers are held with their indicated pins 8 in bearings, not shown. They form roller gaps 9 and 10 between them, in which paper 11 tapering as web 11 is satined. This is done by applying pressure by pressing the soft rollers 3 and 4 against the hard roller 2 and by the influence of heat which is transferred from the hard roller 2 to the web 11.
- the web 11 has a maximum width C which is slightly smaller than the width A of the cylindrical part 5 of the hard roller 2 and the width B of the cylindrical part 7 of the cover 6.
- the widths A and B are mutually equal.
- Fig. 2 the same calender 1 is used to satinize a web 11a of paper with a smaller width C1.
- the hard roller 2 has been adjusted to the left by an amount b, as can be seen from the arrow 13.
- Outside the left web edge 14 there is again an area 12 with the width a, which is still in the permissible area.
- Outside the right-hand web edge 15, on the other hand there is a much wider area of the cylindrical part 7 of the cover 6. However, this is only covered by the cylindrical part 5 of the hard roller 2 over the edge width a, so that only the area 12a, which also has the width a, faces the heated surface of the hard roller 2 in an admissible manner.
- the web 11a is fed from an unwinding device 16 which has a roll 18 applied to a core.
- the core is axially adjustable back and forth, as indicated by arrow 17.
- the winding device 16 can therefore be adjusted so that the left web edge 14 assumes a desired position 19, which has the distance a shown in FIG. 2 from the end of the cylindrical part 7 of the cover 6 or is smaller.
- the opposite web edge 15 is detected by a detection device 20.
- the hard roller 2 is shifted to the left, as illustrated in FIG. 2.
- the elastic roller 6 is a deflection adjustment roller, in which a jacket is loaded in individual zones 21 in such a way that the desired compressive stress profile in the nip 9 is established. It is assumed that a hydrostatic support element corresponds to each zone 21. The zones 21 ′ lying outside the web 11a are then subjected to a lower pressure than the other zones 21.
- the hard roller 2 is mounted with its pin 8 in a bearing block 22 which is axially adjustable in the direction of arrow 13 with the aid of a spindle 23.
- the spindle 23 can be rotated manually or automatically by an actuating device 24, for example by a motor.
- a support element 25 has an axial Guide 26 for the bearing block 22 and carries the actuating device 24.
- the support element 25 is fastened to levers 27 which are held on the calender stand 28, pivotable about an axis 29.
- the actuation device 24 can be adjusted depending on the detection device 20.
- FIGS. 5 and 6 reference numerals increased by 100 are used for corresponding parts.
- a two-roll calender is shown with a hard roll 102 and a soft roll 103.
- the latter in turn carries an elastic cover 106 with a cylindrical part 107, which projects on both sides with an area 112 over the web 111.
- the width of the regions 112 is again a, that is to say corresponds to the predetermined permissible edge width, or is less.
- the width A of the cylindrical section 105, the width B of the cylindrical part 107 of the cover 106 and the maximum width C of the paper web 111 correspond to the exemplary embodiment in FIG. 1.
- a narrower paper web 111a with the web width C1 is satinized. This is fed symmetrically to the center line M.
- the upstream part of a paper machine serves as web guiding device 118 during in-line operation. So that there are again only two narrow regions 112a and 112b with a width equal to or smaller than a, which face the heated surface of the hard roller 102, the hard roller 102 is to the left in the direction of the arrow 113 by an amount, for example the amount c and the soft roller 103 is shifted to the right in the opposite direction according to the arrow 113a by an amount, for example the same amount c.
- a detection device 120 has two detection points 120a and 120b, which detect the position of the left web edge 114 and the right web edge 115.
- the adjustment path c of the soft roller 103 in the direction of the arrow 113a depends on the determined position of the left web edge 114.
- the adjustment path c of the hard roller 102 in the direction of arrow 113 depends on the determined position of the right web edge 115.
- a detection point on a web edge is sufficient if it is ensured that the web always runs in the center, that is to say symmetrically to the center line M. This is of particular interest for in-line calenders.
- the exemplary embodiments deal with 2- and 3-roll calenders, which are operated in the form of so-called soft calenders.
- calenders with more than three rolls can also be considered, in particular in the form of supercalenders which have a roll stack loaded from one end.
- the rolls can be axially displaced to different extents in order to compensate for the increasing width of the web from roll nip to roll nip.
Abstract
Ein Verfahren zum Satinieren von Papier sieht vor, daß eine Bahn (11a) durch einen Walzenspalt (9, 10) geleitet ist, der durch eine beheizbare harte Walze (2) und eine mit einem elastischen Bezug (6) versehene weiche Walze (3, 4) begrenzt ist. Die Bahnbreite (C1) ist kleiner als die Breite des zylindrischen Teils (7) sowohl des Bezuges (6) als auch der harten Walze (2). Die beiden Walzen (2, 3) werden in Abhängigkeit von der Bahnbreite (C1) relativ zueinander axial derart verstellt, daß an der einen Bahnkante (14) der zylindrische Teil (7) des Bezuges (6) und an der anderen Bahnkante (15) der zylindrische Teil (5) der harten Walze (2) höchstens um eine vorgegebene zulässige Randbreite (a) über die Bahnkante überstehen. Ferner ist ein Kalander (1) zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben. Dies erlaubt eine Satinage, bei der der elastische Bezug auch bei unterschiedlichen Bahnbreiten nicht durch Wärme geschädigt wird, auch wenn keine oder nur eine unzureichende Kühlung erfolgt. <IMAGE>A method for satinizing paper provides that a web (11a) is passed through a nip (9, 10) which is passed through a heated hard roller (2) and a soft roller (3, 3) provided with an elastic cover (6). 4) is limited. The web width (C1) is smaller than the width of the cylindrical part (7) of both the cover (6) and the hard roller (2). The two rollers (2, 3) are axially adjusted relative to each other depending on the web width (C1) such that the cylindrical part (7) of the cover (6) on the one web edge (14) and on the other web edge (15) the cylindrical part (5) of the hard roller (2) at most protrude beyond the web edge by a predetermined permissible edge width (a). A calender (1) for carrying out this method is also described. This allows a satin finish, in which the elastic cover is not damaged by heat even with different web widths, even if there is no or insufficient cooling. <IMAGE>
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Satinieren von Papier, das als Bahn durch mindestens einen Walzenspalt geleitet wird, der durch eine beheizbare harte Walze und eine mit einem elastischen Bezug versehene weiche Walze begrenzt ist, sowie auf einen Kalander zur Durchführung dieses Verfahrens mit mindestens einem Walzenspalt, der durch eine beheizbare harte Walze und eine mit einem Bezug versehene weiche Walze begrenzt ist.The invention relates to a method for satinizing paper which is passed as a web through at least one nip, which is delimited by a heatable hard roller and a soft roller provided with an elastic cover, and to a calender for carrying out this method with at least a nip delimited by a heatable hard roller and a soft roller provided with a cover.
Da bei modernen Kalandern hohe Temperaturen an der Oberfläche der harten Walze angewendet werden und die Temperaturbeständigkeit des elastischen Bezuges der weichen Walze vielfach auf unter dieser Temperatur liegende Werte beschränkt ist, muß dafür gesorgt werden, daß keine Überhitzung des elastischen Bezuges auftritt. Dies ist dort nicht zu befürchten, wo der Bezug von der wärmeabführenden Papierbahn abgedeckt ist. Außerhalb der Papierbahn befindliche Abschnitte des Bezuges sind jedoch durch Überhitzung gefährdet. Dabei ist nicht nur die absolute Temperatur maßgebend. Vielmehr darf auch eine vorbestimmte Temperaturdifferenz zwischen dem von der Bahn bedeckten und dem unbedeckten Abschnitt nicht überschritten werden.Since high temperatures are used on the surface of the hard roll in modern calenders and the temperature resistance of the elastic cover of the soft roll is often limited to values below this temperature, care must be taken to ensure that the elastic cover does not overheat. This is not to be feared where the cover is covered by the heat-dissipating paper web. Sections of the cover located outside the paper web are however at risk of overheating. It is not only the absolute temperature that is decisive. Rather, a predetermined temperature difference between the section covered and the uncovered section must not be exceeded.
Aus diesem Grund ist es bekannt (DE 39 07 216 A1), die Bahn in einer Breite durch den Walzenspalt zu führen, die mindestens so groß ist wie die Breite des Bezuges. Es bleibt dann allerdings ein nicht kalandrierter Randstreifen, der abgeschnitten und entfernt werden muß. Bei Kalandern mit mehreren Walzenspalten kann es durch die nicht satinierten Ränder zu Bahnlaufproblemen kommen. Auch ist diese Lösung nicht praktikabel, wenn Bahnen unterschiedlicher Breite erzeugt werden müssen.For this reason, it is known (DE 39 07 216 A1) to guide the web through the nip in a width that is at least as large as the width of the cover. However, there remains a non-calendered edge strip that has to be cut off and removed. For calenders with multiple nips, the non-frosted edges can cause web running problems. This solution is also not practical if webs of different widths have to be produced.
Eine andere Möglichkeit besteht darin (DE 41 21 381 C1), die Bahnbreite kleiner zu halten als die weiche Walze und den freiliegenden Teil des Bezuges durch Auftragen eines dünnen und scharf abgegrenzten Wasserfilms zu kühlen. Die Kühlvorrichtung ist längs einer Traverse parallel zur Walze verschiebbar und kann daher unterschiedlichen Bahnbreiten angepaßt werden. Die hierfür erforderlichen Kühlvorrichtungen und Temperaturmeßsysteme sind jedoch aufwendig, unzuverlässig und vor allem bei hohen Oberflächentemperaturen nicht effektiv genug.Another possibility is (DE 41 21 381 C1) to keep the web width smaller than the soft roller and to cool the exposed part of the cover by applying a thin and sharply defined water film. The cooling device can be moved along a traverse parallel to the roller and can therefore be adapted to different web widths. However, the cooling devices and temperature measuring systems required for this are complex, unreliable and, above all, not effective enough at high surface temperatures.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie man trotz unzureichender Kühlung oder sogar ohne Kühlung auch bei unterschiedlichen Bahnbreiten einen wirksamen Schutz des Bezuges gegen Überhitzung erreichen kann.The invention is therefore based on the object of demonstrating a way in which, despite insufficient cooling or even without cooling, effective protection of the cover against overheating can be achieved even with different web widths.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bahnbreite kleiner als die Breite des zylindrischen Teils sowohl des Bezuges als auch der harten Walze gewählt wird, und daß die beiden Walzen in Abhängigkeit von der Bahnbreite relativ zueinander axial derart verstellt werden, daß an der einen Bahnkante der zylindrische Teil des Bezuges und an der anderen Bahnkante der zylindrische Teil der harten Walze höchstens um eine vorgegebene zulässige Randbreite über die Bahnkante überstehen.This object is achieved in that the web width is chosen to be smaller than the width of the cylindrical part of both the cover and the hard roller, and that the two rollers are axially adjusted relative to each other depending on the web width in such a way that on one web edge the cylindrical part of the cover and on the other web edge the cylindrical part of the hard roller protrude at most by a predetermined permissible edge width over the web edge.
Bei diesem Vorgehen wird die Erkenntnis ausgenutzt, daß der zylindrische Teil der harten Walze durch die Papierbahn in einem Abstand von dem zylindrischen Teil des Bezuges gehalten wird, daß dieser Abstand auch noch über einen kleinen Bereich außerhalb der Papierbahn vorhanden ist und daß er dort eine unzuträgliche Erwärmung der Bezugsränder verhindert. Es gibt daher eine zulässige Breite des überstehenden Bezugsrandes, die von den betrieblichen Umständen abhängt und in der Regel maximal etwa 10 bis 15 mm beträgt. Diese zulässige Randbreite läßt sich aber nicht aufrechterhalten, wenn Papierbahnen unterschiedlicher Breite satiniert werden sollen. Aus diesem Grund sind die harte und die weiche Walze, die den Walzenspalt bilden, relativ zueinander axial verstellbar. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, daß einer Bahnkante das Ende des zylindrischen Teils des Bezuges und der anderen Bahnkante das Ende des zylindrischen Teils der harten Walze benachbart ist. Auf beiden Seiten steht daher der Bezug lediglich über einen zulässigen Randbereich einem beheizten Teil der Oberfläche der harten Walze gegenüber.In this procedure, the knowledge is exploited that the cylindrical part of the hard roller is held by the paper web at a distance from the cylindrical part of the cover, that this distance is also present over a small area outside the paper web and that it is an unacceptable one Prevention of heating of the reference edges. There is therefore a permissible width of the protruding reference edge, which depends on the operational circumstances and is usually a maximum of about 10 to 15 mm. This permissible edge width cannot be maintained if paper webs of different widths are to be satined. For this reason, the hard and soft rollers that form the nip are axially adjustable relative to each other. In this way it can be ensured that one end of the web has the end of the cylindrical part of the cover and the other end of the web has the end of the cylindrical part of the hard roller. On both sides, therefore, the cover only faces a heated part of the surface of the hard roller over a permissible edge area.
Günstig ist es, daß die eine Bahnkante unabhängig von der Bahnbreite eine feste Sollposition hat und nur eine der beiden Walzen axial verstellt wird. Da die andere Walze axial fest gehalten werden kann, ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion.It is favorable that one web edge has a fixed target position regardless of the web width and only one of the two rollers is axially adjusted. Since the other roller can be held axially fixed, the construction is particularly simple.
Mit Vorteil wird hierbei die andere Bahnkante zwecks Erkennung der Bahnbreite abgetastet und in Abhängigkeit davon die eine der beiden Walzen axial verstellt. Dies erlaubt eine automatische Anpassung bei einem Wechsel oder auch bei Schwankungen der Bahnbreite.The other web edge is advantageously scanned for the purpose of recognizing the web width and the one of the two rollers is axially adjusted as a function thereof. This allows automatic adjustment when changing or when the web width fluctuates.
Eine Alternative besteht darin, daß die Bahn mittig zugeführt wird und beide Walzen in entgegengesetzten Richtungen axial verstellt werden. Es herrschen dann symmetrische Verhältnisse.An alternative is that the web is fed in the center and both rollers are axially adjusted in opposite directions. Then there are symmetrical relationships.
Hierbei ist es empfehlenswert, daß zwecks Erkennung der Bahnbreite mindestens eine Bahnkante abgetastet und in Abhängigkeit davon die beiden Walzen verstellt werden. Auch dies erlaubt eine automatische Anpassung bei Wechsel und Schwankungen der Bahnbreite.It is recommended that at least one web edge be scanned for the purpose of recognizing the web width and the two rollers adjusted as a function thereof. This also allows automatic adaptation to changes and fluctuations in the web width.
Von Vorteil ist es auch, daß die weiche Walze eine zonengesteuerte Durchbiegungseinstellwalze ist, bei der der Druck in den außerhalb der Bahn liegenden Zonen gegenüber anderen Zonen reduziert wird. Mittels der Durchbiegungseinstellwalze läßt sich ein gewünschtes Profil der Druckspannung einstellen. Hierbei wird der axiale Versatz der Walzen druckmäßig berücksichtigt.It is also advantageous that the soft roller is a zone-controlled deflection adjustment roller, in which the pressure in the zones outside the web is reduced compared to other zones. A desired profile of the compressive stress can be set by means of the deflection adjusting roller. The axial offset of the rollers is taken into account in terms of pressure.
Ein Kalander zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen relativ zueinander axial verstellbar sind, und daß die Lage der einen Walze durch die Position der einen Bahnkante und die Lage der anderen Walze durch die Position der anderen Bahnkante festlegbar ist. Durch die axiale Verstellbarkeit unter Berücksichtigung der Position der Bahnkanten wird erreicht, daß der Bezug nur über schmale Bereiche, welche höchstens der zulässigen Randbreite entsprechen, direkt der beheizten Oberfläche der harten Walze gegenüberliegen.A calender for carrying out the method is characterized according to the invention in that the two rollers are axially adjustable relative to one another, and in that the position of one roller can be determined by the position of one web edge and the position of the other roller by the position of the other web edge. Through the Axial adjustability, taking into account the position of the web edges, ensures that the cover is only directly opposite the heated surface of the hard roller over narrow areas which correspond at most to the permissible edge width.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß eine Bahnführungsvorrichtung vorgesehen ist, die die eine Bahnkante in einer festen Sollposition hält, daß eine Erkennungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Position der anderen Bahnkante erfaßt, und daß nur eine der beiden Walzen axial verstellbar und deren Lage mit Hilfe der Erkennungsvorrichtung festgelegt ist. Auch hier gilt wieder der Vorteil, daß lediglich eine Walze eine Lagerung mit Axialverstellmöglichkeit benötigt.In a preferred embodiment it is ensured that a web guiding device is provided which holds the one web edge in a fixed desired position, that a recognition device is provided which detects the position of the other web edge, and that only one of the two rollers is axially adjustable and its position is determined with the aid of the detection device. Here, too, there is the advantage that only one roller requires storage with the possibility of axial adjustment.
Mit besonderem Vorteil ist die harte Walze axial verstellbar. Die axial nicht verstellbare weiche Walze hat dann eine feste Zuordnung zu der Sollposition der einen Bahnkante.The hard roller is particularly axially adjustable. The axially non-adjustable soft roller then has a fixed assignment to the target position of the one web edge.
Ferner ist es günstig, daß die harte Walze zusammen mit zwei weichen Walzen zwei Walzenspalte bildet. Die harte Walze beheizt demnach zwei Walzenspalte. Es genügt aber die axiale Verstellung einer Walze, um in beiden Spalten eine Anpassung an die Bahnbreite vorzunehmen.It is also favorable that the hard roller forms two nips together with two soft rollers. The hard roller therefore heats two nips. However, the axial adjustment of a roller is sufficient to adjust the web width in both columns.
Bei einer Alternative ist dafür gesorgt, daß eine Bahnführungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Bahn mittig zuführt, daß eine Erkennungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Position mindestens einer Bahnkante erfaßt, und daß beide Walzen um gleiche Beträge, die mit Hilfe der Erkennungsvorrichtung festgelegt sind, axial gegeneinander verstellbar sind. Eine solche symmetrische Ausführungsform hat eine große Zahl von Anwendungsmöglichkeiten. Bei on-line Satinagen kommt es auch vor, daß die Bahn nicht genau in der Mitte, sondern außermittig zugeführt wird. In diesem Fall werden die Walzen nicht um gleiche Beträge, sondern um entsprechend unterschiedliche Beträge verstellt.In an alternative it is ensured that a web guiding device is provided which feeds the web in the center, that a recognition device is provided which detects the position of at least one web edge, and that both rollers are axially equal amounts which are determined with the aid of the recognition device are adjustable against each other. Such a symmetrical embodiment has a large number of possible uses. With on-line satinages it also happens that the web is not fed exactly in the middle, but off-center. In this case, the rollers are not adjusted by the same amounts, but by correspondingly different amounts.
Konstruktiv ist es von Vorteil, daß die axial verstellbare Walze in einem Lagerblock gehalten ist, der mit Hilfe eines Verstellantriebs längs einer Führung an einem Tragelement verschiebbar ist, das die Betätigungsvorrichtung für den Antrieb trägt. Der Mehraufwand für die axiale Verstellbarkeit ist gering. Der Verstellantrieb kann beispielsweise eine Verstellspindel oder einen Kolbenmotor aufweisen. Der Walzenzapfen kann mit oder ohne Lager in dem Lagerbock verschoben werden.It is structurally advantageous that the axially adjustable roller is held in a bearing block which can be displaced along a guide on a support element which carries the actuating device for the drive by means of an adjusting drive. The additional effort for the axial adjustability is low. The adjustment drive can have, for example, an adjustment spindle or a piston motor. The roll neck can be moved with or without a bearing in the bearing block.
Insbesondere kann das Tragelement über Schwenkhebel mit einem Kalanderständer verbunden sein.In particular, the support element can be connected to a calender stand via swivel levers.
Als Bezug kommen sämtliche bekannten Materialien in Betracht. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Bezug aus einem faserverstärkten Kunststoff höherer Temperaturbeständigkeit besteht. Die Temperaturbeständigkeit erlaubt es nämlich in Verbindung mit der Walzenverschiebung, die Oberflächentemperatur der harten Walze auf hohem Niveau, beispielsweise 130 bis 200° C, zu halten, weil der Kunststoff die Strahlungswärme im nicht abgedeckten Bereich noch aushält.All known materials can be considered as reference. However, it is particularly advantageous if the cover consists of a fiber-reinforced plastic with higher temperature resistance. The temperature resistance, in conjunction with the roller displacement, allows the surface temperature of the hard roller to be kept at a high level, for example 130 to 200 ° C., because the plastic can withstand the radiant heat in the uncovered area.
Mit Vorteil ist für die Bahn eine Abwickelvorrichtung vorgesehen, deren Wickel relativ zu den Walzen axial verstellbar ist. Hier kann eine für den off-line Betrieb erforderliche Abwickelvorrichtung gleichzeitig dazu ausgenutzt werden, die Position der einen Bahnkante mit Bezug auf die eine der beiden Walzen festzulegen.An unwinding device is advantageously provided for the web, the winding of which is axially adjustable relative to the rollers. Here, an unwinding device required for off-line operation can be used at the same time to determine the position of the one web edge with respect to one of the two rollers.
Sehr günstig ist es auch, daß der Kalander Teil einer Papiermaschine ist. Er läßt sich ohne weiteres im in-line Betrieb auch dann anwenden, wenn die gerade erzeugte Bahn Abschnitte mit unterschiedlicher Breite haben sollte.It is also very favorable that the calender is part of a paper machine. It can easily be used in in-line operation even if the web just created should have sections of different widths.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen 3-Walzen-Kalander bei der Behandlung einer Papierbahn mit maximaler Breite,
- Fig. 2
- den Kalander der Fig. 1 bei der Behandlung einer schmaleren Papierbahn,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf den Kalander der Fig. 2 mit Abwickelvorrichtung,
- Fig. 4
- eine Ausführungsform der Axialverstellvorrichtung,
- Fig. 5
- einen 2-Walzen-Kalander bei der Behandlung einer Papierbahn mit maximaler Breite und
- Fig. 6
- den Kalander der Fig. 5 bei der Behandlung einer schmaleren Papierbahn.
- Fig. 1
- a 3-roll calender when treating a paper web with maximum width,
- Fig. 2
- 1 in the treatment of a narrower paper web,
- Fig. 3
- 2 shows a plan view of the calender of FIG. 2 with an unwinder,
- Fig. 4
- one embodiment of the axial adjustment device,
- Fig. 5
- a 2-roll calender for the treatment of a paper web with maximum width and
- Fig. 6
- 5 in the treatment of a narrower paper web.
Der in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichte 3-Walzen-Kalander 1 weist eine harte Walze 2 und zwei aufeinander gegenüberliegenden Seiten angeordnete weiche Walzen 3 und 4 auf. Die harte Walze 2 ist über ihren zylindrischen Teil 5, der eine Breite A hat, etwa gleichmäßig beheizt, beispielsweise durch Heizöl, das durch achsparallele Bohrungen nahe der Oberfläche geleitet wird, durch eine elektrische Heizvorrichtung o.dgl. Die weichen Walzen 3 tragen einen Bezug 6, deren zylindrischer Teil 7 eine Breite B hat. Dieser Bezug 6 besteht beispielsweise aus einem faserverstärktem Kunststoff hoher Temperaturbeständigkeit, beispielsweise bis 130° C.The 3-roll calender 1 illustrated in FIGS. 1 to 3 has a
Die Walzen sind mit ihren angedeuteten Zapfen 8 in nicht veranschaulichten Lagern gehalten. Sie bilden zwischen sich Walzenspalte 9 und 10, in denen als Bahn 11 zulaufendes Papier satiniert wird. Dies geschieht durch Anwendung von Druck, indem die weichen Walzen 3 und 4 gegen die harte Walze 2 gedrückt werden, und durch den Einfluß von Wärme, die von der harten Walze 2 auf die Bahn 11 übertragen wird. Die Bahn 11 hat eine maximale Breite C, die etwas kleiner ist als die Breite A des zylindrischen Teils 5 der harten Walze 2 und der Breite B des zylindrischen Teils 7 des Bezuges 6. Vorzugsweise sind, wie hier gezeichnet, die Breiten A und B einander gleich. Zu beiden Seiten der Bahn 11 verbleiben daher Bereiche 12 des zylindrischen Teils 7 des Bezuges 6 mit einer vorgegebenen zulässigen Randbreite a, die beispielsweise 10 bis 15 mm beträgt. Wie Fig. 1 zeigt, sind diese Bereiche 12 nicht mehr von der Bahn 11 abgedeckt, werden aber durch die Bahn 11 von der Oberfläche der harten Walze 2 in einem solchen Abstand gehalten, daß keine Überhitzung des Bezuges 6 zu befürchten ist.The rollers are held with their indicated pins 8 in bearings, not shown. They form
In Fig. 2 wird der gleiche Kalander 1 verwendet, um eine Bahn 11a aus Papier mit einer geringeren Breite C1 zu satinieren. Hier ist die harte Walze 2 um einen Betrag b nach links verstellt worden, wie es der Pfeil 13 erkennen läßt. Außerhalb der linken Bahnkante 14 ergibt sich wiederum ein Bereich 12 mit der Breite a, der sich noch im zulässigen Bereich befindet. Außerhalb der rechten Bahnkante 15 befindet sich dagegen ein wesentlich breiterer Bereich des zylindrischen Teils 7 des Bezuges 6. Dieser wird aber nur über die Randbreite a vom zylindrischen Teil 5 der harten Walze 2 überdeckt, so daß lediglich der Bereich 12a, der ebenfalls die Breite a hat, in zulässiger Weise der beheizten Oberfläche der harten Walze 2 gegenübersteht.In Fig. 2 the same calender 1 is used to satinize a
Wie die einem off-line-Betrieb zugrunde liegende Fig. 3 erkennen läßt, wird die Bahn 11a von einer Abwickelvorrichtung 16 zugeführt, die einen auf einem Kern aufgebrachten Wickel 18 aufweist. Der Kern ist axial hin- und herverstellbar, wie es der Pfeil 17 andeutet. Die Wickelvorrichtung 16 kann daher so eingestellt werden, daß die linke Bahnkante 14 eine Sollposition 19 einnimmt, die den in Fig. 2 gezeigten Abstand a vom Ende des zylindrischen Teils 7 des Bezuges 6 hat oder kleiner ist.As can be seen from FIG. 3 on which an off-line operation is based, the
Die gegenüberliegende Bahnkante 15 wird durch eine Erkennungsvorrichtung 20 erfaßt. In Abhängigkeit von der Lage der rechten Bahnkante 15 wird die harte Walze 2 nach links verschoben, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.The
Ferner ist in Fig. 3 angedeutet, daß die elastische Walze 6 eine Durchbiegungseinstellwalze ist, bei der ein Mantel in einzelnen Zonen 21 derart belastet ist, das sich das gewünschte Druckspannungsprofil im Walzenspalt 9 einstellt. Es sei angenommen, daß jeder Zone 21 ein hydrostatisches Stützelement entspricht. Dann sind die außerhalb der Bahn 11a liegenden Zonen 21' mit einem geringeren Druck beaufschlagt als die übrigen Zonen 21.It is also indicated in FIG. 3 that the
Gemäß Fig. 4 ist die harte Walze 2 mit ihrem Zapfen 8 in einem Lagerblock 22 gelagert, der mit Hilfe einer Spindel 23 in Richtung des Pfeiles 13 axial verstellbar ist. Die Spindel 23 ist von einer Betätigungsvorrichtung 24 manuell oder automatisch, z.B. durch einen Motor, verdrehbar. Ein Tragelement 25 weist eine axiale Führung 26 für den Lagerblock 22 auf und trägt die Betätigungsvorrichtung 24. Das Tragelement 25 ist an Hebeln 27 befestigt, die am Kalanderständer 28, schwenkbar um eine Achse 29, gehalten sind. Beispielsweise kann die Betätigungsvorrichtung 24 in Abhängigkeit von der Erkennungsvorrichtung 20 verstellt werden.4, the
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 und 6 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Dargestellt ist ein 2-Walzen-Kalander mit einer harten Walze 102 und einer weichen Walze 103. Letztere trägt wiederum einen elastischen Bezug 106 mit einem zylindrischen Teil 107, der beidseitig mit einem Bereich 112 über die Bahn 111 übersteht. Die Breite der Bereiche 112 ist wiederum a, entspricht also der vorgegebenen zulässigen Randbreite, oder ist geringer. Die Breite A des zylindrischen Abschnitts 105, die Breite B des zylindrischen Teils 107 des Bezuges 106 und die maximale Breite C der Papierbahn 111 entsprechen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.In the embodiment of FIGS. 5 and 6, reference numerals increased by 100 are used for corresponding parts. A two-roll calender is shown with a
In Fig. 6 wird eine schmalere Papierbahn 111a mit der Bahnbreite C1 satiniert. Diese wird symmetrisch zur Mittellinie M zugeführt. Als Bahnführungsvorrichtung 118 dient beim in-line-Betrieb der vorgeschaltete Teil einer Papiermaschine. Damit sich wiederum nur zwei schmale Bereiche 112a und 112b mit einer Breite gleich oder kleiner a ergeben, die der beheizten Oberfläche der harten Walze 102 gegenüberstehen, ist die harte Walze 102 in Richtung des Pfeiles 113 um einen Betrag, z.B. den Betrag c, nach links und die weiche Walze 103 in Gegenrichtung entsprechend dem Pfeil 113a um einen Betrag, z.B. den gleichen Betrag c, nach rechts verschoben.6, a
Eine Erkennungsvorrichtung 120 weist zwei Erkennungsstellen 120a und 120b auf, die die Position der linken Bahnkante 114 bzw. der rechten Bahnkante 115 erfassen. Von der ermittelten Position der linken Bahnkante 114 hängt der Verstellweg c der weichen Walze 103 in Richtung des Pfeiles 113a ab. Von der ermittelten Position der rechten Bahnkante 115 hängt der Verstellweg c der harten Walze 102 in Richtung des Pfeiles 113 ab. In vielen Fällen genügt auch eine Erfassungsstelle an einer Bahnkante, wenn sichergestellt ist, daß die Bahn immer mittig, also symmetrisch zur Mittellinie M, läuft. Dies ist insbesondere bei in-line Kalandern von Interesse.A
Wenn es sicher ist, daß die Schwankung der Bahnbreite C gering ist, braucht man keine ständige Überwachung durch die Erkennungsvorrichtung vorzunehmen. Vielmehr genügt es, die Lage einer oder beider Bahnkanten mit der Erkennungsvorrichtung zu erfassen, den Kalander entsprechend einzustellen und die Einstellung während des folgenden Betriebs zu belassen. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 beispielsweise kann so vorgegangen werden, daß man einerseits die Breite des Wickels mißt und andererseits den Wickel soweit axial verstellt, bis die eine Bahnkante ihre Sollposition erreicht hat.If it is certain that the fluctuation in the web width C is small, there is no need for constant monitoring by the detection device. Rather, it is sufficient to detect the position of one or both web edges with the detection device, to adjust the calender accordingly and to leave the setting during the following operation. In the embodiment of FIGS. 1 to 3, for example, one can proceed in such a way that on the one hand the width of the roll is measured and on the other hand the roll is adjusted axially until one of the web edges has reached its desired position.
Die Ausführungsbeispiele befassen sich mit 2- und 3-Walzen-Kalandern, die in der Form von sogenannten Soft-Kalandern betrieben werden. Es kommen aber auch Kalander mit mehr als drei Walzen in Betracht, insbesondere in der Form von Superkalandern, die einen von einem Ende her belasteten Walzenstapel aufweisen. Insbesondere bei Superkalandern kann man die Walzen unterschiedlich weit axial verschieben, um die von Walzenspalt zu Walzenspalt zunehmende Breite der Bahn auszugleichen.The exemplary embodiments deal with 2- and 3-roll calenders, which are operated in the form of so-called soft calenders. However, calenders with more than three rolls can also be considered, in particular in the form of supercalenders which have a roll stack loaded from one end. In the case of supercalenders in particular, the rolls can be axially displaced to different extents in order to compensate for the increasing width of the web from roll nip to roll nip.
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