EP0972878A2 - Kalander für Bahnen aus Papier oder ähnlichem Material - Google Patents

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EP0972878A2
EP0972878A2 EP99111772A EP99111772A EP0972878A2 EP 0972878 A2 EP0972878 A2 EP 0972878A2 EP 99111772 A EP99111772 A EP 99111772A EP 99111772 A EP99111772 A EP 99111772A EP 0972878 A2 EP0972878 A2 EP 0972878A2
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EP
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roller
rollers
web
stand
calender
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EP0972878A3 (de
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Ralf Dipl.-Ing. Beckers
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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    • 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 calender for webs made of paper or similar material, with a stand and at least one having at least four rollers Roll stack, its end rolls as deflection adjustment rolls with one via a deflection adjustment device on a non-rotatable support supported jacket are formed.
  • the invention has for its object a calender of the type described in the introduction, the improved Ways to treat the paper web offers.
  • the top nip on the one hand and the other nips on the other hand, in which each other have independent pressure tensions set.
  • each other have independent pressure tensions set.
  • the stack points in particular five reels, but can do more reels, e.g. include eight rollers.
  • deflection adjustment rollers are of the jacket lift type from DE 30 04 913 C2 as a top and bottom roller Roll stack known.
  • the Jacket of one end roller moved up to a stop, so that the position of the jacket relative to the stand is fixed.
  • a calender 1 made for the treatment of webs Paper and similar material, such as cardboard has an upper 5-roll stack 2 and a lower one 5-reel stack 3 on.
  • the upper roll stack 2 consists of the top roller 4, three intermediate rollers 5, 6 and 7 and the lower roller 8.
  • the lower roller stack 3 consists of the top roller 9, three intermediate rollers 10, 11 and 12 and the lower roller 13.
  • the top and bottom rollers 4, 8, 9 and 13 are deflection adjustment rollers of the jacket lift type, which are among themselves can have the same structure, so that with one reserve roller for all four end rollers.
  • a deflection adjustment roller has 4 a jacket 14 which over a Deflection adjustment device 15 on one in operation Supported rotatably supported on the stand 6 support 17 is.
  • the deflection adjustment device 15 exists in the present example from a series of hydrostatic Support elements 18 in a known manner via a pressure chamber 19 each with pressure medium be supplied that the deflection adjustment 15 also serves as a loading device.
  • To the The ends of the roller jacket 15 are on a bearing ring 20 mounted in the stroke direction on a stroke guide 21 is movable.
  • roller jacket 14 is therefore over its entire length is movable in the stroke direction. Moreover is still provided for the deflection adjustment rollers, that the carrier 17 with the help of an actuator 22 can be offset by an angle of 180 ° (cf. the arrow 23 in Fig. 2), so that the direction of action of Deflection adjuster 15 in the opposite Direction points as this by the dash-dotted line arranged row of support elements 18 'illustrated is.
  • the top intermediate rollers 5 and 10 are fixed to the stand 16 stored. If 4 and 9, the deflection adjuster 15 shown in FIG Fig. 2 has illustrated position, the paper web 24 in the first nips 25 and 26 in the direction of passage the upper roll stack 2 or the lower roll stack 3 with very high line load and therefore high Compressive stress are treated.
  • the intermediate rollers 6, 7, 11 and 12 are each on a lever 27 stored, about a fixed pivot axis pivots. If the deflection adjusters 15 of the lower rollers 8 and 13 the dashed in Fig. 2 Have the nips 28, 29 and 30 of the top Roll stack 2 and the nips 31, 32 and 33 of the lower one Roll stack 3 loaded accordingly.
  • the amount of the burden is independent of that in the first Nip 25 or 26. There are therefore four sections, in which the paper web 24 is different can be treated so that a variety of different Can produce paper qualities.
  • the upper and lower rollers 4, 8, 9 and 13 and the middle intermediate rolls 7 and 11 are elastic rolls, while the remaining intermediate rolls 5, 7, 10 and 12 are heated hard rollers. But it also comes other combinations, for example with hard top and Bottom rolls, into consideration.
  • the distance between the two deflection adjustment rollers 9 and 10 is so low that the additional nip 34 under Utilization of the roller stroke from, for example, 30 to 40 mm can be closed.
  • the additional nip 34 under Utilization of the roller stroke from, for example, 30 to 40 mm can be closed.
  • deflection adjusters 15 of the two end rollers 8 and 9 with the help of the adjusting device 22 towards each other and then that Supply pressure medium with the appropriate pressure.
  • Supply pressure medium with the appropriate pressure.
  • With this additional nip 34 can then be satinized be because the two bending adjustment rollers 8 and 9 wear an elastic cover. Without significant additional There is therefore another possibility paper handling.
  • the carrier 91 of the top roller 9 is mounted in a spherical cap 92 be in turn by an eccentric disk 93 will be carried.
  • the latter is together with the carrier 91 by the adjusting device 22 through 180 ° in the bearing 94.
  • the open additional nip 34 can be opened For example, 80 mm can be held, which is also an opening the nips 28 and 29 relieved.
  • the axes of the rollers 4 to 13 lie approximately in a common one Level E, which is opposite to the horizontal Is inclined at 45 °. Accordingly, the stand has 16 an oblique course. It can therefore be in two places are supported, namely with a lower support surface 35 on a building-fixed bearing surface 36 and with an upper bearing surface 37 on an upper building-fixed Storage area 38.
  • the storage area 37 is located itself on a foot 39, the stand 16 near it upper end is attached.
  • the bearing surfaces 36 and 38 run horizontally and are each on a concrete foundation or base 40 or 41 formed. This is the stand 16 largely insensitive to vibrations.
  • the stand 16 can be less stable than so far and therefore cheaper to manufacture.
  • the calender 1 can work online. He is between the last drying roller 42 Drying section of a paper machine and a winding device 43, for example a slitter and Winding device. Drying roller and winding device are at about the same height and above one Working level 44, which is penetrated by the calender 1. Therefore, the paper web 24 has between the drying roller 42 and the entrance of the calender 1 and between the Exit of the calender 1 and the winding device 43 a relatively weakly increasing course. This makes it easier to insert the paper web in online mode. The same advantage arises when the paper web from the drying roller 42 down into the Calender 1 is inserted and the top of the winding device 43 exits.
  • An only indicated web feeding device 45 the works with rope clamping, for example Start of path through all nips 25 to 33 of the two Roll stack 2 and 3 and the additional nip 34. It is sufficient hence an insertion process for both roll stacks.
  • the Introductory movement is supported by the fact that all Rolling the calender and also the associated guide rolls each have their own drive 46.
  • the paper treatment depends on which one of the mentioned nips are closed.
  • Drawn in dashed lines is a second web insertion device 47, with which only the additional gap 34 is supplied.
  • the matt satinage of a web introduced in this way exists Possibility of repairs on the other rollers or a To make a replacement. Semimatt operation results for example, if only the top one Nip 25 is used.
  • rollers Substitution are more accessible and for example removed with a crane 48 and corresponding crane control and can be used.
  • the bearings of the roller to be replaced by means of a hydraulic actuator 49 along a guide be pulled out perpendicular to plane E, like this is shown in dashed lines in Fig. 1.
  • an actuator 49 comes primarily the piston of one along the lever 27 extending hydraulic cylinder in Consideration.
  • the crane 48 can Hold the roller ends immediately and the roller vertically dissipate.

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Abstract

Ein Kalander (1) für Bahnen (24) aus Papier oder ähnlichem Material besitzt einen Ständer (16) und mindestens einen Walzenstapel (2, 3), der wenigstens vier Walzen (4 bis 13) aufweist. Die beiden Endwalzen (4, 8, 9, 13) sind als Durchbiegungseinstellwalzen ausgebildet. Die der oberen Durchbiegungseinstellwalze (4, 9) benachbarte Zwischenwalze (5, 10) ist ständerfest gelagert. Mit Hilfe der oberen Durchbiegungseinstellwalze (4, 9) ist die Druckspannung im obersten Nip (25, 26) unabhängig von der Druckspannung in den folgenden Nips (28 bis 33) einstellbar. Auf diese Weise ergeben sich verbesserte Möglichkeiten zur Behandlung der Papierbahn. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander für Bahnen aus Papier oder ähnlichem Material, mit einem Ständer und mindestens einem wenigstens vier Walzen aufweisenden Walzenstapel, dessen Endwalzen als Durchbiegungseinstellwalzen mit einem über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung auf einem drehfest gehaltenen Träger abgestützten Mantel ausgebildet sind.
Bei einem bekannten Kalander dieser Art (DE 196 33 671 A1) sind zwei Walzenstapel zu je fünf Walzen vorgesehen, die in einer gemeinsamen vertikalen Ebene übereinander angeordnet sind und nacheinander von der Papierbahn durchlaufen werden. Die Oberwalze ist am Ständer ortsfest befestigt, während die Unterwalze an einem Schlitten befestigt ist, der durch einen Hydraulikzylinder in Richtung des Walzenstapels verlagert und belastet werden kann. Die Mäntel der Durchbiegungseinstellwalzen sind daher an ihren Enden auf den zugehörigen Trägern gelagert, während die Träger ortsfest am Ständer bzw. am Schlitten gehalten sind. Jede Änderung der Belastung führt zu einer Änderung der Druckspannung in sämtlichen Nips des Walzenstapels.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalander der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der verbesserte Möglichkeiten zur Behandlung der Papierbahn bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die der oberen Durchbiegungseinstellwalze benachbarte Zwischenwalze ständerfest gelagert ist und daß mit Hilfe der oberen Durchbiegungseinstellwalze die Druckspannung im obersten Nip unabhängig von der Druckspannung in den darunter befindlichen Nips einstellbar ist.
Bei dieser Ausgestaltung gibt es im Walzenstapel zwei Bereiche, nämlich den obersten Nip einerseits und die übrigen Nips andererseits, in denen sich voneinander unabhängige Druckspannungen einstellen lassen. Insbesondere kann bereits im obersten Nip mit maximaler Druckspannung gearbeitet werden, was den Satinageeffekt erheblich verbessert, insbesondere wenn die Bahn durch den obersten Nip eingeführt wird. Der Stapel weist insbesondere fünf Walzen auf, kann aber auch mehr Walzen, z.B. acht Walzen umfassen.
Besonders günstig ist es, daß die beiden Endwalzen vom Mantelhub-Typ und ihre Träger ständerfest gelagert sind. Die Belastung wird daher von beiden Enden her in gleicher Weise auf den Walzenstapel aufgebracht. Man benötigt nur eine Reservewalze für beide Endwalzen.
An sich sind Durchbiegungseinstellwalzen vom Mantelhub-Typ aus DE 30 04 913 C2 als Ober- und Unterwalze eines Walzenstapels bekannt. Hier wird aber im Betrieb der Mantel der einen Endwalze bis an einen Anschlag gefahren, so daß die Lage des Mantels relativ zum Ständer fixiert ist.
Zweckmäßigerweise sind die unterhalb der obersten Zwischenwalze befindlichen Zwischenwalzen an Hebeln gelagert, die um ständerfeste Schwenkachsen schwenken. Diese Zwischenwalzen können daher mit geringer Reibung einer Änderung der Belastung durch die untere Durchbiegungseinstellwalze folgen. Außerdem können die unterhalb des obersten Nips befindlichen Nips beim Absenken dieser Unterwalze selbsttätig öffnen.
Von besonderem Vorteil ist es, daß zwei gleichartige Walzenstapel in Durchlaufrichtung der Bahn derart hintereinander angeordnet sind, daß die oberste Zwischenwalze des ersten Walzenstapels mit der einen Bahnseite und die oberste Zwischenwalze des zweiten Walzenstapels mit der anderen Bahnseite in Berührung kommt. Dies erlaubt es, die Papierbahn so zu behandeln, daß beidseitig etwa gleiche Behandlungsergebnisse auftreten. Wenn die gleichartigen Walzenstapel Endwalzen von Mantelhub-Typ aufweisen, genügt sogar eine Reservewalze für beide Stapel.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß Kalanders,
Fig. 2
einen Schnitt durch den Mittelbereich einer Durchbiegungseinstellwalze,
Fig. 3
einen Schnitt durch den Endbereich einer Durchbiegungseinstellwalze und
Fig. 4
eine schematische Darstellung der Lagerung des Trägers einer Durchbiegungseinstellwalze.
Ein Kalander 1, der für die Behandlung von Bahnen aus Papier und ähnlichem Material, wie Karton, bestimmt ist, weist einen oberen 5-Walzen-Stapel 2 und einen unteren 5-Walzen-Stapel 3 auf. Der obere Walzenstapel 2 besteht aus der Oberwalze 4, drei Zwischenwalzen 5, 6 und 7 sowie der Unterwalze 8. Der untere Walzenstapel 3 besteht aus der Oberwalze 9, drei Zwischenwalzen 10, 11 und 12 sowie der Unterwalze 13.
Die Ober- und Unterwalzen 4, 8, 9 und 13 sind Durchbiegungseinstellwalzen vom Mantelhub-Typ, die untereinander den gleichen Aufbau haben können, so daß man mit einer Reservewalze für alle vier Endwalzen auskommt. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, besitzt eine solche Durchbiegungseinstellwalze 4 einen Mantel 14, der über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung 15 auf einem im Betrieb drehfest am Ständer 6 gehaltenen Träger 17 abgestützt ist. Die Durchbiegungseinstelleinrichtung 15 besteht in vorliegendem Beispiel aus einer Reihe von hydrostatischen Stützelementen 18, die in bekannter Weise über je eine Druckkammer 19 derartig mit Druckmittel versorgt werden, daß die Durchbiegungseinstelleinrichtung 15 auch als Belastungsvorrichtung dient. An den Enden ist der Walzenmantel 15 auf einem Lagerring 20 gelagert, der in Hubrichtung auf einer Hubführung 21 verschiebbar ist. Der Walzenmantel 14 ist daher über seine gesamte Länge in Hubrichtung beweglich. Außerdem ist bei den Durchbiegungseinstellwalzen noch vorgesehen, daß der Träger 17 mit Hilfe einer Stellvorrichtung 22 um einen Winkel von 180° versetzt werden kann (vgl. den Pfeil 23 in Fig. 2), so daß die Wirkrichtung der Durchbiegungseinstelleinrichtung 15 in die entgegengesetzte Richtung weist, wie dies durch die strichpunktiert angeordnete Stützelementreihe 18' veranschaulicht ist.
Die obersten Zwischenwalzen 5 und 10 sind fest am Ständer 16 gelagert. Wenn bei den zugehörigen Oberwalzen 4 und 9 die Durchbiegungseinstelleinrichtung 15 die in Fig. 2 veranschaulichte Lage hat, kann die Papierbahn 24 in den in Durchlaufrichtung ersten Nips 25 und 26 des oberen Walzenstapels 2 bzw. des unteren Walzenstapels 3 mit sehr hoher Streckenlast und damit hoher Druckspannung behandelt werden.
Die Zwischenwalzen 6, 7, 11 und 12 sind je an einem Hebel 27 gelagert, der um eine ständerfeste Schwenkachse schwenkt. Wenn die Durchbiegungseinstelleinrichtungen 15 der Unterwalzen 8 und 13 die in Fig. 2 gestrichelte Lage haben, werden die Nips 28, 29 und 30 des oberen Walzenstapels 2 und die Nips 31, 32 und 33 des unteren Walzenstapels 3 entsprechend belastet. Die Höhe der Belastung ist unabhängig von derjenigen im jeweils ersten Walzenspalt 25 oder 26. Es ergeben sich daher vier Abschnitte, in denen die Papierbahn 24 unterschiedlich behandelt werden kann, so daß sich eine Vielzahl unterschiedlicher Papierqualitäten herstellen läßt.
Zwischen den beiden Walzenstapeln 2 und 3 bleibt im Normalbetrieb ein offener Zusatznip 34, durch den die Papierbahn 24 ungehindert hindurchläuft mit der Folge, daß im oberen Walzenstapel 2 bevorzugt die eine und im unteren Walzenstapel 3 bevorzugt die andere Bahnseite satiniert wird.
Die Ober- und Unterwalzen 4, 8, 9 und 13 sowie die mittleren Zwischenwalzen 7 und 11 sind elastische Walzen, während die verbliebenen Zwischenwalzen 5, 7, 10 und 12 beheizte harte Walzen sind. Es kommen aber auch andere Kombinationen, beispielsweise mit harten Ober- und Unterwalzen, in Betracht.
Der Abstand zwischen den beiden Durchbiegungseinstellwalzen 9 und 10 ist so gering, daß der Zusatznip 34 unter Ausnutzung des Walzenhubs von beispielsweise 30 bis 40 mm geschlossen werden kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Durchbiegungseinstelleinrichtungen 15 der beiden Endwalzen 8 und 9 mit Hilfe der Stellvorrichtung 22 aufeinander zu zu drehen und dann das Druckmittel mit entsprechendem Druck zuzuführen. Mit diesem Zusatznip 34 kann dann eine Mattsatinage durchgeführt werden, da die beiden Biegeeinstellwalzen 8 und 9 einen elastischen Bezug tragen. Ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand ergibt sich daher eine weitere Möglichkeit der Papierbehandlung.
Wenn der geöffnete Zusatznip 34 größer ist und der Mantelhub nicht zum Schließen ausreicht, kann gemäß Fig. 4 der Träger 91 der Oberwalze 9 in einer Kalotte 92 gelagert sein, die ihrerseits von einer Exzenterscheibe 93 getragen wird. Letztere ist zusammen mit dem Träger 91 durch die Stellvorrichtung 22 um 180° im Lager 94 drehbar. Auf diese Weise kann der offene Zusatznip 34 auf beispielsweise 80 mm gehalten werden, was auch ein Öffnen der Nips 28 und 29 erleichtert.
Die Achsen der Walzen 4 bis 13 liegen etwa in einer gemeinsamen Ebene E, die gegenüber der Horizontalen um 45° geneigt ist. Dementsprechend hat auch der Ständer 16 einen schrägen Verlauf. Er kann daher an zwei Stellen abgestützt werden, nämlich mit einer unteren Stützfläche 35 auf einer gebäudefesten Lagerfläche 36 und mit einer oberen Lagerfläche 37 auf einer oberen gebäudefesten Lagerfläche 38. Die Lagerfläche 37 befindet sich an einem Fuß 39, der am Ständer 16 nahe dessen oberen Ende angebracht ist. Die Lagerflächen 36 und 38 verlaufen horizontal und sind je an einem Betonfundament oder -sockel 40 bzw. 41 ausgebildet. Hierdurch ist der Ständer 16 gegen Schwingungen weitgehend unempfindlich. Der Ständer 16 kann mit geringerer Stabilität als bisher und daher billiger hergestellt werden.
Der Kalander 1 kann im Online-Betrieb arbeiten. Er befindet sich zwischen der letzten Trockenwalze 42 der Trockenpartie einer Papiermaschine und einer Wickelvorrichtung 43, beispielsweise einer Rollenschneide- und Wickelvorrichtung. Trockenwalze und Wickelvorrichtung befinden sich etwa in gleicher Höhe und oberhalb einer Arbeitsebene 44, die vom Kalander 1 durchsetzt wird. Daher hat die Papierbahn 24 zwischen der Trockenwalze 42 und dem Eingang des Kalanders 1 sowie zwischen dem Ausgang des Kalanders 1 und der Wickelvorrichtung 43 einen verhältnismäßig schwach ansteigenden Verlauf. Dies erleichtert das Einführen der Papierbahn im Online-Betrieb. Der gleiche Vorteil ergibt sich auch, wenn die Papierbahn von der Trockenwalze 42 her unten in den Kalander 1 eingeführt wird und oben zur Wickelvorrichtung 43 hin austritt.
Eine nur angedeutete Bahneinzugsvorrichtung 45, die beispielsweise mit Seilklemmung arbeitet, führt den Bahnanfang durch sämtliche Nips 25 bis 33 der beiden Walzenstapel 2 und 3 sowie den Zusatznip 34. Es genügt daher ein Einführvorgang für beide Walzenstapel. Die Einführbewegung wird dadurch unterstützt, daß sämtliche Walzen des Kalanders und auch die zugehörigen Leitwalzen je einen eigenen Antrieb 46 besitzen. Die Papierbehandlung ergibt sich dann in Abhängigkeit davon, welche der genannten Nips geschlossen werden. Gestrichelt gezeichnet ist eine zweite Bahneinführungsvorrichtung 47, mit der lediglich der Zusatzspalt 34 versorgt wird. Bei der Mattsatinage einer so eingeführten Bahn besteht die Möglichkeit, an den übrigen Walzen Reparaturen oder eine Auswechslung vorzunehmen. Ein Semimatt-Betrieb ergibt sich beispielsweise, wenn lediglich der oberste Nip 25 benutzt wird.
Die genaue Neigung des Ständers 16 richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten. Werte, die von 45° nach oben oder unten um etwa 10° abweichen, gehören noch in den bevorzugten Bereich.
Die Schrägneigung mit den oben angeordneten Walzenstapeln hat den weiteren Vorteil, daß die Walzen zwecks Auswechslung besser zugänglich sind und beispielsweise mit einem Kran 48 und entsprechender Kransteuerung herausgenommen und eingesetzt werden können. Insbesondere können die Lager der auszuwechselnden Walze mittels einer hydraulischen Stellvorrichtung 49 längs einer Führung senkrecht zur Ebene E herausgefahren werden, wie dies gestrichelt in Fig. 1 gezeigt ist. Als Stellvorrichtung 49 kommt in erster Linie der Kolben eines sich längs des Hebels 27 erstreckenden Hydraulikzylinders in Betracht. In der Außenstellung kann der Kran 48 die Walzenenden unmittelbar fassen und die Walze vertikal abführen.

Claims (4)

  1. Kalander für Bahnen aus Papier oder ähnlichem Material, mit einem Ständer und mindestens einem wenigstens vier Walzen aufweisenden Walzenstapel, dessen Endwalzen als Durchbiegungseinstellwalzen mit einem über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung auf einem drehfest gehaltenen Träger abgestützten Mantel ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die der oberen Durchbiegungseinstellwalze (4, 9) benachbarte Zwischenwalze (5, 10) ständerfest gelagert ist und daß mit Hilfe der oberen Durchbiegungseinstellwalze (4, 9) die Druckspannung im obersten Nip (25, 26) unabhängig von der Druckspannung in den darunter befindlichen Nips (28 bis 33) einstellbar ist.
  2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endwalzen (4, 8, 9, 13) vom Mantelhub-Typ und ihre Träger (17) ständerfest gelagert sind.
  3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der obersten Zwischenwalze (5, 10) befindlichen Zwischenwalzen (6, 7, 11, 12) an Hebeln (27) gelagert sind, die um ständerfeste Schwenkachsen schwenken.
  4. Kalander nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichartige Walzenstapel (2, 3) in Durchlaufrichtung der Bahn (24) derart hintereinander angeordnet sind, daß die oberste Zwischenwalze (5) des ersten Walzenstapels (2) mit der einen Bahnseite und die oberste Zwischenwalze (10) des zweiten Walzenstapels (3) mit der anderen Bahnseite in Berührung kommt.
EP99111772A 1998-07-16 1999-06-18 Kalander für Bahnen aus Papier oder ähnlichem Material Expired - Lifetime EP0972878B1 (de)

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