EP1081281A2 - Kalander - Google Patents

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EP1081281A2
EP1081281A2 EP00117595A EP00117595A EP1081281A2 EP 1081281 A2 EP1081281 A2 EP 1081281A2 EP 00117595 A EP00117595 A EP 00117595A EP 00117595 A EP00117595 A EP 00117595A EP 1081281 A2 EP1081281 A2 EP 1081281A2
Authority
EP
European Patent Office
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roller
roll
stack
rollers
web
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EP00117595A
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English (en)
French (fr)
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EP1081281A3 (de
EP1081281B1 (de
Inventor
Peter Dr. Svenka
Bernd Krebs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Kuesters Beloit GmbH and Co KG
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Publication date
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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 the two-sided treatment of a web, in particular a paper web, according to the preamble of claim 1.
  • Such a calender as is known from EP 0 732 446 B1, is used for final treatment of a paper web so that it has a desired value of smoothness, gloss, thickness, bulk and the like.
  • the use of hard and soft rollers allow the formation of soft nips that a cause much more uniform compression than two hard rollers formed hard nips.
  • the short downtimes of the soft ones are disadvantageous Rolls due to rapid wear, reducing the maintenance effort and the associated downtimes of the known calenders are high.
  • the object of the invention is therefore to provide a calender according to the preamble of Claim 1 to create, which provides very good smoothing results and cheaper in the purchase and in operation.
  • Vibrations of the roller system and the roller frame resulting from the Interplay of physical and technological properties of the web and the roll stack result from the different diameter selection the rolls and the roll type avoided in the roll stack.
  • the Difference in diameter of the rolls in the stack is determined by a targeted and optimized choice of roller arrangement achieved. Vibration-free operation of the Calenders increases the calendering speed and thereby the Productivity possible.
  • the decoupling of the roll stacks for processing can each be one Web side used in full to set the smoothing parameters become.
  • the roller diameters of the intermediate rollers are preferably smaller than that Roll diameter of the outer rolls, since the resulting smaller one Working gap leads to higher compressive stresses in the nip. This can be allowed here because all the surface quality and unfavorable stress the elastic roller covers of the intermediate rollers eliminates damaging forces be, and then also the application of the regulation of the drives of the rollers in nippower management sustainably supports the positive result.
  • the small number of rollers and the arrangement of the rollers in the roller stack can continue to be used to optimize the web guidance, since at Using two separate roll stacks, these can be adjusted in height can be arranged side by side that the path length of the web in an alternating gap is shortened compared to known two-stack designs, thereby avoiding undesirable changes in the web.
  • calender 1 for the two-sided treatment of a web, especially a paper or textile web, the roller arrangement of two roller stacks 2, 3 from four rollers 4, 5, 6, 7 and 8, 9, 10, 11 each, the are arranged one above the other.
  • the roll stack 2 comprises an upper outer roll 4, which acts as a hard roll is trained.
  • This hard roller 4 forms a soft nip with a soft one Intermediate roller 5, the soft intermediate roller 5 having a second soft nip with a hard intermediate roller 6 forms.
  • the hard intermediate roller 6 also forms one second soft nip, with a lower outer roller 7 acting as a soft roller is trained.
  • the two intermediate rollers 5, 6 thus experience a double rollover.
  • the rolls 4, 5, 6, 7 which form the roll stack 2 all have each other different roller diameters.
  • the roll diameters of the intermediate rolls 5, 6 are preferably smaller than the roll diameter of the outer rolls 4, 7, wherein the roller diameter of the hard intermediate roller 6 is preferably smaller is the roll diameter of the soft intermediate roll 5.
  • the roller diameter of the outer rollers 4, 7 can be chosen such that either the upper or the lower outer roller has a larger roller diameter exhibit. 1, the roll diameter is the soft Outer roller 7 larger than the roller diameter of the hard outer roller 4. Die Differences in the roll diameters can be selected, preferably the Difference between the roll diameters of the outer rolls 4, 7 and Intermediate rollers 5, 6 is greater than the difference between the outer rollers 4, 7 or the intermediate rollers 5, 6.
  • Working gaps are formed between the rolls 4, 5, 6, 7 of the roll stack 2, which are designed as soft nips, since they are each between a hard roller 4, 6 and a soft roller 5, 7 are formed.
  • the working column runs through a web 12 in a pass direction D.
  • the rolls 4, 5, 6, 7 of the roll stack 2 are at least from one end resilient.
  • a hydraulic cylinder 13 is provided to close the roll stack 2, which can also be used to load the roll stack 2.
  • the Roll stack 2 is used to smooth a first side of the web 12, the Side is smoothed, which contacts the respective hard roller 4, 7.
  • a second roll stack 3 is used to smooth a second side of the web 12 provided the same rollers 8, 9, 10, 11 of the first stack 2 in reverse Order in relation to the direction of travel of the web, i.e. the upper outer roll 4 is in the second roll stack 3 as the lower outer roll 11 arranged, while the lower outer roller 7 of the first stack 2 as the upper Outer roller 8 of the second roller stack 3 is arranged.
  • the intermediate rolls 9, 10 of the second roll stack 3 are identical to the intermediate rolls 5, 6 of the first roll stack 2 and have only swapped their positions.
  • the web 12 passes through the second Roll stack 3 from top to bottom.
  • the led in the second roll stack 3 Material web is there in the first working gap between the rollers 8, 9, 10, 11 each smoothed on its second side, since this contacts the hard rollers 9, 11.
  • the rolls 8, 9, 10, 11 of be charged at least one end.
  • a further hydraulic cylinder 14 is provided, which is also for loading the second roll stack 3 can be used.
  • the two roll stacks 2, 3 are such vertically offset next to each other that the bottom nip of the first Roll stack 2 to the uppermost nip of the second roll stack 3 essentially is adjacent to a straight, short transfer of the web 12 from the first roll stack 2 into the second roll stack 3.
  • the two roll stacks 2, 3 are next to one another with such a height offset arranged that only the top nip of the second roll stack 3 is higher than that lowest nip of the first roll stack 2. This ensures that under Maintaining a sufficient tension of the web as straight as possible and therefore also the shortest guidance of the material web in the alternating gap between the first roll stack 2 and the second roll stack 3 is reached.
  • the upper roller 4, 8 and / or the lower roller 7, 11 are preferably as bend-controllable rollers. All hard rollers and if necessary soft rollers can be heated or heated.
  • the two roll stacks 2, 3 can be interchanged.
  • the second Roll stack 3 according to the described embodiment then forms one first roll stack, in which the upper outer roll is a soft roll, so that First the second side, which contacts the hard intermediate roller, is smoothed out for example, is formed by the underside of a paper web.
  • the first Roll stack 2, forms a second roll stack, in which the upper one Outer roller 4 is a hard roller, so the first side is the hard one Intermediate roller is contacted, smoothed, for example, from the top of a Paper web is formed.
  • the two roll stacks 2, 3 one above the other in one common stack with separate line load characteristics can be arranged.
  • rollers 4, 5, 6, 7 or the rollers 8, 9, 10, 11 of the two Roll stack 2, 3 not only vertically one above the other, but also inclined be arranged one above the other.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kalander für die zweiseitige Behandlung einer Warenbahn, insbesondere einer Papierbahn, mit einer zwei Walzenstapel mit je 4 Walzen umfassenden Walzenanordnung, die harte und weiche Walzen sowie jeweils zwischen einer harten und einer weichen Walze gebildete Arbeitsplatte aufweist, die die Warenbahn in einer Durchlaufrichtung durchläuft. Um gute Glättergebnisse zu erreichen ist vorgesehen, daß der eine Walzenstapel jeweils eine harte Außenwalze und eine harte Zwischenwalze als auch eine weiche Außenwalze und eine weiche Zwischenwalze aufweist, die alle voneinander abweichende Walzendurchmesser besitzen, und der andere Walzenstapel die gleichen Walzen des einen Walzenstapels in umgekehrter Reihenfolge bezogen auf die Durchlaufrichtung der Warenbahn aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander für die zweiseitige Behandlung einer Warenbahn, insbesondere einer Papierbahn, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Kalander, wie er aus der EP 0 732 446 B1 bekannt ist, dient der abschließenden Behandlung einer Papierbahn, damit diese einen gewünschten Wert der Glätte, des Glanzes, der Dicke, des Bulk und dergleichen erhält. Der Einsatz von harten und weichen Walzen ermöglicht die Ausbildung von weichen Nips, die eine wesentlich gleichmäßigere Verdichtung bewirken als von jeweils zwei harten Walzen gebildete harte Nips. Nachteilig sind jedoch die geringen Standzeiten der weichen Walzen aufgrund von schnellem Verschleiß, wodurch der Instandhaltungsaufwand und die damit verbundenen Stillstandzeiten der bekannten Kalander hoch sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kalander nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der sehr gute Glättergebnisse liefert und dabei billiger in der Anschaffung und im Betrieb ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch wird ein Kalander für eine zweiseitige Behandlung einer Warenbahn geschaffen, der mit ausschließlich unterschiedlichen Walzen im Durchmesser und Gattung im Stapel ausgestattet ist. Die bei Mehrwalzenkalandern auftretenden, eine Querstreifenbildung auf dem Papier verursachenden Barringerscheinungen, die von sogenannten Starrkörperschwingbewegungen des Kalanders hervorgerufen werden, werden durch die Verwendung unterschiedlicher Walzendurchmesser vermieden. Mit nur drei Nips pro Warenbahnseite können auf diese Weise sehr gute Glättergebnisse erzielt werden. Nur eine einzige weiche Walze im Stapel ist für eine Doppelüberrollung vorgesehen.
Vibrationen des Walzensystems und des Walzengestells, die sich aus dem Zusammenspiel von physikalisch technologischen Eigenschaften der Warenbahn und des Walzenstapels ergeben, werden durch die unterschiedliche Durchmesserwahl der Walzen und die Walzengattung in dem Walzenstapel vermieden. Die Durchmesserunterschiedlichkeit der Walzen im Stapel wird durch eine gezielte und optimierte Wahl der Walzenanordnung erreicht. Ein vibrationsfreier Betrieb des Kalanders macht eine Steigerung der Kalandriergeschwindigkeit und dadurch der Produktivität möglich.
Vorteilhaft ist die Vereinfachung der Logistik, insbesondere in bezug auf die Lagerhaltung und Lagerorganisation sowie den Walzenwechsel und die Instandhaltung der Walzensysteme. Ein großer Vorteil liegt dabei in dem verringerten Instandhaltungsaufwand, wobei beim Wechseln der schneller verschleißenden elastischen Walze nicht zwischen verschiedenen elastischen Walzen unterschieden werden muß. Die Instandhaltungsarbeiten selbst als auch die Lagerhaltung werden demnach deutlich verbessert. Daraus ergeben sich niedrige Walzenwechselzeiten.
Schließlich erhöht sich die Wirtschaftlichkeit des Kalanders dadurch, daß die Lebensdauer der Walzen auch in bezug auf die Erhaltung ihrer Oberflächengüte über lange Einsatzabschnitte erzielt werden kann.
Ferner kann hier die Entkopplung der Walzenstapel zur Bearbeitung jeweils einer Warenbahnseite in vollem Umfang zur Einstellung der Glättparameter genutzt werden. Es tritt dadurch auch keine Störungsrückführung über die elastischen Beläge der elastischen Walzen auf. Dies erhöht die Flexibilität des Kalanders in bezug auf technologische Effekte, so daß der Kalander insbesondere für den Online-Betrieb geeignet ist.
Vorzugsweise sind die Walzendurchmesser der Zwischenwalzen kleiner als die Walzendurchmesser der Außenwalzen, da der sich dadurch ergebende kleinere Arbeitsspalt zu höheren Druckspannungen im Nip führt. Dies kann hier zugelassen werden, da alle die Oberflächenbeschaffenheit und eine ungünstige Beanspruchung der elastischen Walzenbezüge der Zwischenwalzen schädigenden Kräfte eliminiert werden, wobei dann auch die Anwendung der Regelung der Antriebe der Walzen in einem Nippowermanagement das positive Ergebnis nachhaltig unterstützt.
Die geringe Anzahl von Walzen und die Anordnung der Walzen im Walzenstapel kann weiterhin zur Optimierung der Bahnführung eingesetzt werden, da bei Verwendung von zwei getrennten Walzenstapeln diese derart höhenversetzbar nebeneinander angeordnet werden können, daß die Weglänge der Warenbahn in einem Wechselspalt gegenüber bekannten Zweistapelausführungen verkürzt ist, wodurch unerwünschte Veränderungen der Warenbahn vermieden werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht eines Kalanders gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 1 zeigt einen Kalander 1 für die zweiseitige Behandlung einer Warenbahn, insbesondere einer Papier- oder Textilbahn, dessen Walzenanordnung zwei Walzenstapel 2, 3 aus jeweils vier Walzen 4, 5, 6, 7 und 8, 9, 10, 11 umfaßt, die übereinander angeordnet sind.
    Der Walzenstapel 2 umfaßt eine obere Außenwalze 4, die als harte Walze ausgebildet ist. Diese harte Walze 4 bildet einen Softnip mit einer weichen Zwischenwalze 5, wobei die weiche Zwischenwalze 5 einen zweiten Softnip mit einer harten Zwischenwalze 6 bildet. Die harte Zwischenwalze 6 bildet ebenfalls einen zweiten Softnip, und zwar mit einer unteren Außenwalze 7, die als weiche Walze ausgebildet ist. Die beiden Zwischenwalzen 5, 6 erfahren also eine Doppelüberrollung.
    Die den Walzenstapel 2 aufbauenden Walzen 4, 5, 6, 7 besitzen alle voneinander abweichende Walzendurchmesser. Die Walzendurchmesser der Zwischenwalzen 5, 6 sind dabei vorzugsweise kleiner als die Walzendurchmesser der Außenwalzen 4, 7, wobei der Walzendurchmesser der harten Zwischenwalze 6 vorzugsweise kleiner ist als der Walzendurchmesser der weichen Zwischenwalze 5.
    Die Walzendurchmesser der Außenwalzen 4, 7 können derart gewählt werden, daß entweder die obere oder die untere Außenwalze einen größeren Walzendurchmesser aufweisen. Gemäß Fig. 1 ist der Walzendurchmesser der weichen Außenwalze 7 größer als der Walzendurchmesser der harten Außenwalze 4. Die Unterschiede in den Walzendurchmessern sind wählbar, wobei vorzugsweise der Unterschied zwischen den Walzendurchmessern der Außenwalzen 4, 7 und der Zwischenwalzen 5, 6 größer ist als der Unterschied zwischen den Außenwalzen 4, 7 oder den Zwischenwalzen 5, 6.
    Zwischen den Walzen 4, 5, 6, 7 des Walzenstapels 2 werden Arbeitsspalte gebildet, die als Softnips ausgebildet sind, da sie jeweils zwischen einer harten Walze 4, 6 und einer weichen Walze 5, 7 ausgebildet sind. Die Arbeitsspalte durchläuft eine Warenbahn 12 in einer Durchlaufrichtung D.
    Die Walzen 4, 5, 6, 7 des Walzenstapels 2 sind mindestens von einem Ende her belastbar. Zum Schließen des Walzenstapels 2 ist ein Hydraulikzylinder 13 vorgesehen, der auch zur Belastung des Walzenstapels 2 verwendet werden kann. Der Walzenstapel 2 dient zum Glätten einer ersten Seite der Warenbahn 12, wobei die Seite geglättet wird, die die jeweils harte Walze 4, 7 kontaktiert.
    Zum Glätten einer zweiten Seite der Warenbahn 12 ist ein zweiter Walzenstapel 3 vorgesehen, der die gleichen Walzen 8, 9, 10, 11 des ersten Stapels 2 in umgekehrter Reihenfolge bezogen auf die Durchlaufrichtung der Warenbahn aufweist, d.h. die obere Außenwalze 4 ist in dem zweiten Walzenstapel 3 als untere Außenwalze 11 angeordnet, während die untere Außenwalze 7 des ersten Stapels 2 als obere Außenwalze 8 des zweiten Walzenstapels 3 angeordnet ist. Die Zwischenwalzen 9, 10 des zweiten Walzenstapels 3 sind identisch zu den Zwischenwalzen 5, 6 des ersten Walzenstapels 2 und haben lediglich ihre Positionen vertauscht.
    Wie bei dem ersten Walzenstapel 2 durchläuft die Warenbahn 12 den zweiten Walzenstapel 3 von oben nach unten. Die in den zweiten Walzenstapel 3 geführte Warenbahn wird dort in dem ersten Arbeitsspalt zwischen den Walzen 8, 9, 10, 11 jeweils an ihrer zweiten Seite geglättet, da diese die harten Walzen 9, 11 kontaktiert.
    Ebenso wie bei dem ersten Walzenstapel 2 können die Walzen 8, 9, 10, 11 von mindestens einem Ende her belastet werden. Zum Schließen des zweiten Walzenstapels ist ein weiterer Hydraulikzylinder 14 vorgesehen, der auch zur Belastung des zweiten Walzenstapels 3 verwendet werden kann.
    Zur Führung der Warenbahn 12 zwischen den Nips der Walzenstapel 2, 3 können bekannte außen liegende Leitmittel Verwendung finden.
    Zur Optimierung der Führung der Warenbahn 12, insbesondere zur Optimierung des Übergangs von der Behandlung der einen Seite der Warenbahn 12 zur Behandlung der anderen Seite der Warenbahn sind die beiden Walzenstapel 2, 3 derart höhenversetzt nebeneinander angeordnet, daß der unterste Nip des ersten Walzenstapels 2 zum obersten Nip des zweiten Walzenstapels 3 im wesentlichen benachbart ist, um eine möglichst geradlinige, kurze Überführung der Warenbahn 12 von dem ersten Walzenstapel 2 in den zweiten Walzenstapel 3 zu ermöglichen.
    Vorzugsweise sind die zwei Walzenstapel 2, 3 derart höhenversetzt nebeneinander angeordnet, daß nur der oberste Nip des zweiten Walzenstapels 3 höher liegt als der unterste Nip des ersten Walzenstapels 2. Hierdurch wird erreicht, daß unter Beibehaltung einer hinreichenden Spannung der Warenbahn eine möglichst geradlinige und dadurch auch kürzeste Führung der Warenbahn im Wechselspalt zwischen dem ersten Walzenstapel 2 und dem zweiten Walzenstapel 3 erreicht wird.
    Ferner sind die obere Walze 4, 8 und/oder die untere Walze 7, 11 vorzugsweise als biegesteuerbare Walzen ausgebildet. Alle harten Walzen und gegebenenfalls weichen Walzen können temperiert oder beheizt werden.
    Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die beiden Walzenstapel 2, 3 vertauscht sein. Der zweite Walzenstapel 3 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet dann einen ersten Walzenstapel, bei dem die obere Außenwalze eine weiche Walze ist, so daß zunächst die zweite Seite, die die harte Zwischenwalze kontaktiert, geglättet wird, die beispielsweise von der Unterseite einer Papierbahn gebildet wird. Der erste Walzenstapel 2 bildet dagegen einen zweiten Walzenstapel, bei dem die obere Außenwalze 4 eine harte Walze ist, so daß die erste Seite, die die harte Zwischenwalze kontaktiert, geglättet wird, die beispielsweise von der Oberseite einer Papierbahn gebildet wird.
    Gemäß einer ebenfalls nicht dargestellten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die beiden Walzenstapel 2, 3 übereinander in einem gemeinsamen Stapel mit getrennten Streckenlast-Kennlinien angeordnet sein.
    Alternativ können die Walzen 4, 5, 6, 7 oder die Walzen 8, 9, 10, 11 der beiden Walzenstapel 2, 3 nicht nur vertikal übereinander, sondern auch geneigt übereinander angeordnet sein.

    Claims (7)

    1. Kalander für die zweiseitige Behandlung einer Warenbahn, insbesondere einer Papierbahn, mit einer zwei Walzenstapel mit je 4 Walzen umfassenden Walzenanordnung, die harte und weiche Walzen sowie jeweils zwischen einer harten und einer weichen Walze gebildete Arbeitsspalte aufweist, die die Warenbahn in einer Durchlaufrichtung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Walzenstapel (2) jeweils eine harte Außenwalze (4) und eine harte Zwischenwalze (6) als auch eine weiche Außenwalze (7) und eine weiche Zwischenwalze (5) aufweist, die alle voneinander abweichende Walzendurchmesser besitzen, und der andere Walzenstapel (3) die gleichen Walzen (8, 9, 10, 11) des einen Walzenstapels (3) in umgekehrter Reihenfolge bezogen auf die Durchlaufrichtung (D) der Warenbahn (12) aufweist.
    2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzendurchmesser der Zwischenwalzen (5, 6; 9, 10) kleiner sind als die Walzendurchmesser der Außenwalzen (4, 7; 8, 11).
    3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzendurchmesser der weichen Außenwalze (7; 8) größer ist als der der harten Außenwalze (4; 11).
    4. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Walzenstapel (2, 3) von zwei einzeln aufgestellten Walzenstapeln gebildet werden.
    5. Kalander nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Walzenstapel (2, 3) derart höhenversetzt nebeneinander angeordnet sind, daß nur der oberste Nip des zweiten Walzenstapels (3) höher liegt als der unterste Nip des ersten Walzenstapels (2).
    6. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Walzenstapel (2, 3) in einem gemeinsamen Stapel mit getrennter Streckenlast-Kennlinie angeordnet sind.
    7. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenstapel (2, 3) eine Bahneinführung von oben aufweisen.
    EP00117595A 1999-08-27 2000-08-16 Kalander Expired - Lifetime EP1081281B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19940897A DE19940897C1 (de) 1999-08-27 1999-08-27 Kalander
    DE19940897 1999-08-27

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP1081281A2 true EP1081281A2 (de) 2001-03-07
    EP1081281A3 EP1081281A3 (de) 2001-07-18
    EP1081281B1 EP1081281B1 (de) 2004-07-14

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    ID=7919932

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    EP (1) EP1081281B1 (de)
    AT (1) ATE271156T1 (de)
    DE (3) DE19940897C1 (de)

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    DE29915955U1 (de) 2001-01-11
    EP1081281A3 (de) 2001-07-18
    DE50007046D1 (de) 2004-08-19
    DE19940897C1 (de) 2000-11-09
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    ATE271156T1 (de) 2004-07-15

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