EP1275775B1 - Verfahren zum Betreiben eines Kalanders - Google Patents

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EP1275775B1
EP1275775B1 EP02014377A EP02014377A EP1275775B1 EP 1275775 B1 EP1275775 B1 EP 1275775B1 EP 02014377 A EP02014377 A EP 02014377A EP 02014377 A EP02014377 A EP 02014377A EP 1275775 B1 EP1275775 B1 EP 1275775B1
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EP
European Patent Office
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roll
roller
offset
wavelength
barring
Prior art date
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Expired - Fee Related
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EP02014377A
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English (en)
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EP1275775A1 (de
Inventor
Eva Dr.-Ing. Scheideler
Rolf Dr.-Ing. Van Haag
Robert Dipl.-Ing. Wolf
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.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1275775A1 publication Critical patent/EP1275775A1/de
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0073Accessories for calenders
    • D21G1/008Vibration-preventing or -eliminating devices
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method of operating a calender with a roll stack comprising two end rolls and, between them, a plurality of center rolls abutting one another in a press direction, at least one roll being formed by a soft roll having an elastic surface.
  • Such calenders are used in particular for calendering paper or board webs.
  • the invention will be described below with reference to the treatment of a paper web. However, it is equally applicable to other webs where similar problems occur.
  • the paper web When satinizing a paper web, the paper web is passed through the calender and into nips between a hard and a soft roll, ie a roll are formed with elastic surface, subjected to elevated pressure and optionally also with elevated temperature.
  • calenders newer design for example, the "Janus calenders" rollers are used, which are covered with a plastic covering. It can now be observed that in many cases, after a certain period of operation, horizontal stripes occur on the paper web. Once these streaks become visible, the paper web is useless and forms reject. The causes of this so-called barring formation are currently not fully understood. But it is believed that these are effects of a vibrational phenomenon. Vibrations are virtually unavoidable in a calender.
  • the soft roll In barring formation, the soft roll is changed on its elastic surface. It has not yet been clarified how this change looks exactly. Currently, the following possibilities are assumed: The roller gets a waviness at the surface, i. a mountain and valley structure, the roller becomes qualitativekkig or the roller gets in the circumferential direction alternately zones of different surface quality, for example, different roughness. Regardless of the specific type of change, the barring formation shows periodic, axially extending strips on the circumference of the roll. Corresponding strips then show up on the paper web, wherein at the latest from the becoming visible of the strip, the paper web is to be considered as a committee.
  • the appearance of the barring is also known from calenders, that is calenders, which are formed exclusively of hard rollers.
  • calenders that is calenders, which are formed exclusively of hard rollers.
  • the formation of the bar ring on the paper web took much longer. It is believed that the barring formation is due to other causes, in particular disturbances in the paper web.
  • the invention has for its object to increase the service life of a soft roll.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned above in that one determines a wavelength of the barring pattern on occurrence of a barring mousse on the circumference of the soft roll and makes a roll offset of a soft roll transversely to the press direction in response to this wavelength.
  • a stack of rolls which is formed from a plurality of rolls, has a multiplicity of natural frequencies. This does not mean the natural frequencies of the individual rolls per se, such as bending natural frequencies, but the natural vibration modes which result from the oscillating roll masses on the spring and damper systems of the interposed plastic linings of the "soft" rolls.
  • a running calender generates exciter forces whose frequencies are composed of multiples of the rolling speeds. These excitation forces can be due to inhomogeneities, anisotropies or geometrical errors (roundness).
  • paper thickness variations of the calender passing through the paper web can stimulate the roll stack. A paper web entering the calender is in front of the smoothing process still very rough. In addition, a paper web is never free of basis weight or thickness variations.
  • the closest to the natural frequency integer multiples of the rolling rotational frequency are impressed as a pattern on the rollers. This results in a feedback of the oscillation.
  • the oscillations then increase exponentially. They express themselves on the one hand in an increased sound level (up to more than 120 dB (A)) and on the other hand in periodic thickness variations of the continuous paper web. In practice, different periods of time are observed in which these feedback phenomena manifest themselves in barrings. Most days or weeks pass before this phenomenon has grown so strongly that it disturbs the production process.
  • This procedure has several advantages.
  • the displacement movement is limited, ie disturbances that result from removal of the roll from the rolling plane of the calender are kept small.
  • the structural or handling measures that must be taken for the roller offset limited. Essentially could theoretically increase the roll offset by integer multiples of the wavelengths. The restriction to the smallest possible distance but brings the above advantages.
  • a roll offset is made on the roll at which the barring pattern occurs. This eliminates the disturbance immediately at the place of origin. Especially with center rolls you can then use two nips for the elimination of the barring pattern.
  • a roller displacement is performed, which causes on the surface of the roller a wavelength difference of half a length in a first case and a quarter wavelength in a second case, in the first case, a barring pattern on the surface of the roller occurred, which is to be eliminated, and in the second case, an elimination is not required.
  • the barring pattern has formed on the surface of the roll by a vibration in which the adjacent roll or the adjacent rolls always exert a strong load on the roll at certain points on the circumference of the roll and at others Points that are offset by half a wavelength to a less intense load.
  • Center rollers in which the formation of such barring pattern is observed particularly frequently, are also burdened by the interaction of both neighboring rollers.
  • roll offset is effected by half the path length difference when the roll is a center roll.
  • the path length difference is basically the transit time difference between two nips. If one adds each of these two nips half of the path length difference, then it is sufficient to offset the roller altogether by half of this path length difference. This offset movements of the roller are kept extremely small. It is necessary to make the offset relatively accurately. However, this is easily possible, as will be described below.
  • an identical replacement roller With an identical replacement roller, it can be assumed that the same vibration phenomena occur. Since a spare roll but no barring pattern has emerged, a removal is not required.
  • the roll offset is achieved by changing the length of a lever on which the roll is mounted. This is a relatively simple measure to relocate the roller. The roller may then again remain firmly in position for some time, which has been determined by the change in length of the lever.
  • one uses a spacer between roller bearing and lever.
  • This spacer can be adapted relatively accurately to the wavelength. By choosing a suitable Distanzstükkes can then cause the corresponding offset with sufficient accuracy.
  • Fig. 1 shows schematically a calender 1 with two end rolls 2, 3, which are formed as deflection rolls, and three center rolls 4 - 6, which together form a roll stack.
  • the roll stack has a roll plane 7, in which the axes of all rolls 2-6 lie, when the rolls 2-6 are arranged exactly one above the other.
  • this roll level 7, for the purposes of the following description, also the press direction, i. the direction in which the rollers 2 - 6 are pressed against each other.
  • the calender is shown only schematically, such as a drive 8, or omitted entirely, such as means for heating individual rolls.
  • the two end rollers 2, 3 and the middle roller 5 have an elastic coating 9, which is shown exaggeratedly thick.
  • the rollers 2 - 6 form during operation of the calender in a known manner nips 10 - 13, through which a material web to be treated is guided. All nips are here designed as so-called soft nips, as they are bounded by a hard and a soft roller.
  • the roller 5 is mounted on a lever 14 which is suspended in a hinge, not shown, of the calender hinged.
  • the roller 5 has a bearing housing 15 which can be screwed to a bearing surface 16 of the lever 14 or fastened in some other way.
  • the roller 5 is in the position shown in dashed lines. If it is now found that forms a barring pattern on the surface in this position, then the roller 5 is offset by the distance X by a spacer 17 is inserted between the bearing surface and the bearing housing 15.
  • the bearing housing 15 is released from the bearing surface 16, the spacer 17 is inserted and the bearing housing 15 is again attached to the lever 14.
  • the thickness of the spacer 17 is then the distance X.
  • This distance X can be adjusted with a relatively high accuracy. The determination of this distance X will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 3 Shown in FIG. 3 are the roller 5, the roller 4 located above it, and the roller 6 located thereunder.
  • the new barring pattern may have a wavelength of U / (n ⁇ 1). But until such a new barring pattern is so pronounced that it bothers, some time passes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kalanders mit einem Walzenstapel, der zwei Endwalzen und dazwischen mehrere Mittelwalzen aufweist, die in einer Pressenrichtung aneinander anliegen, wobei mindestens eine Walze durch eine weiche Walze mit einer elastischen Oberfläche gebildet ist.
  • Derartige Kalander werden insbesondere zum Satinieren von Papier- oder Kartonbahnen verwendet. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Behandlung einer Papierbahn beschrieben. Sie ist aber in gleicher Weise bei anderen Materialbahnen anwendbar, bei denen ähnliche Probleme auftreten.
  • Beim Satinieren einer Papierbahn wird die Papierbahn durch den Kalander geleitet und in Nips, die zwischen einer harten und einer weichen Walze, d.h. einer Walze mit elastischer Oberfläche, gebildet sind, mit erhöhtem Druck und gegebenenfalls auch mit erhöhter Temperatur beaufschlagt. Bei Kalandern neuerer Bauart, beispielsweise den "Janus-Kalandern", kommen Walzen zum Einsatz, die mit einem Kunststoffbelag bezogen sind. Man kann nun beobachten, daß es in vielen Fällen nach einer gewissen Betriebszeit zu Querstreifen auf der Papierbahn kommt. Sobald diese Streifen sichtbar werden, ist die Papierbahn unbrauchbar und bildet Ausschuß. Die Ursachen dieser sogenannten Barring-Bildung sind derzeit noch nicht restlos geklärt. Man nimmt aber an, daß es sich hierbei um Auswirkungen einer Schwingungserscheinung handelt. Schwingungen sind in einem Kalander aber praktisch unvermeidbar.
  • Bei der Barring-Bildung wird die weiche Walze verändert und zwar an ihrer elastischen Oberfläche. Es ist noch nicht abschließend geklärt, wie diese Veränderung genau aussieht. Man nimmt derzeit folgende Möglichkeiten an: Die Walze bekommt eine Welligkeit an der Oberfläche, d.h. eine Berg- und Talstruktur, die Walze wird vielekkig oder die Walze bekommt in Umfangsrichtung abwechselnd Zonen unterschiedlicher Oberflächengüte, beispielsweise unterschiedlicher Rauhigkeit. Unabhängig von der konkreten Art der Veränderung zeigen sich nach der Barring-Bildung periodische, in Axialrichtung verlaufende Streifen am Umfang der Walze. Entsprechende Streifen zeigen sich dann an der Papierbahn, wobei spätestens ab dem Sichtbarwerden der Streifen die Papierbahn als Ausschuß zu betrachten ist.
  • Wenn eine Barring-Erscheinung auftritt, muß die Walze, die die Barring-Bildung verursacht, ausgebaut und überschliffen oder abgedreht werden. Die Standzeit einer derartigen weichen Walze ist also begrenzt.
  • Die Erscheinung des Barrings ist auch von Glättwerken bekannt, also von Kalandern, die ausschließlich aus harten Walzen gebildet sind. Allerdings dauerte die Ausbildung des Barrings auf der Papierbahn wesentlich länger. Man nimmt an, daß die Barring-Bildung auf andere Ursachen zurückzuführen ist, insbesondere Störungen in der Papierbahn.
  • In "Calender Vibration - A Simulation Study and a Cure", Tappi Journal, Vol. 52, No. 7, July 1969, Seiten 1356 bis 1361, wird vorgeschlagen, eine Leitwalze so auszugestalten, daß ihre Position relativ zum Walzenstapel veränderbar ist. Damit soll eine Durchmesserveränderung einer Walze simuliert werden.
  • "Calender barring on paper machines - practical conclusions and recommendations", Tappi Journal, Vol. 58, No. 8, August 1975, Seiten 147 bis 151, geht von einer ähnlichen Lösung aus, wobei alternativ vorgeschlagen wird, die Walzen zwischen 20 und 60 mm relativ zum Walzenstapel zu versetzen. Dieser Versatz hat allerdings den Nachteil, daß er die Geometrie des Walzenstapels relativ stark ändert, was sich negativ auf die Strekkenlasten und die Streckenlastverteilungen in den einzelnen Nips auswirken kann.
  • In EP 0 949 378 A1 werden Schwingungen, die über einen längeren Zeitraum auftreten, als Ursache für die Barringbildung angeführt. Ein stationärer Betrieb wird durch eine Veränderung der Antriebsmomentenverteilung bei mindestens zwei angetriebenen Wellen oder durch unterschiedliche Durchlaufgeschwindigkeiten vermieden. Dadurch werden Barringerscheinungen vermindert und die Lebensdauer weicher Walzen erhöht.
  • In US 3 044 392 wird die Barringbildung auf horizontale Schwingungen (quer zur Pressenrichtung) der übereinander angeordneten Walzen zurückgeführt. Diese Schwingungen können dadurch vermieden werden, daß die horizontalen Kräfte, die durch das Führen der Papierbahn eingebracht werden, neutralisiert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Achsen der Walzen horizontal zueinander statisch versetzt werden. Werden mehrere Walzen angetrieben, kann durch das Einbringen zusätzlicher Antriebsmomente die Schwingungsneigung weiter verringert werden.
  • Mit dem Einsatz von kunststoffbezogenen Walzen ist eine neue Art von Barring entstanden, bei dem sich in relativ kurzer Zeit Muster auf der Oberfläche der weichen Walzen einprägen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit einer weichen Walze zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man bei Auftreten eines Barring-Müsters am Umfang der weichen Walze eine Wellenlänge des Barring-Musters ermittelt und in Abhängigkeit von dieser Wellenlänge einen Walzenversatz einer weichen Walze quer zur Pressenrichtung vornimmt.
  • In der Regel läßt sich ein Barring-Muster auf der Oberfläche einer Walze schon feststellen, bevor sich dieses Barring-Muster in Form von Querstreifen in die Papierbahn einprägt. Wenn man also rechtzeitig Maßnahmen ergreift, um die stärkere Ausprägung des Barring-Musters zu stören, dann läßt sich die Standzeit der Walze erhöhen. Hierbei geht man von folgenden Überlegungen aus:
  • Ein Walzenstapel, der aus mehreren Walzen gebildet ist, hat eine Vielzahl von Eigenfrequenzen. Hierbei sind nicht die Eigenfrequenzen der einzelnen Walzen für sich, wie etwa Biegeeigenfrequenzen, gemeint, sondern die Eigenschwingungsformen, die sich aus den schwingenden Walzenmassen auf den Feder- und Dämpfersystemen der dazwischengeschalteten Kunststoffbeläge der "weichen" Walzen ergeben. Ein laufender Kalander erzeugt Erregerkräfte, deren Frequenzen sich aus dem Vielfachen der Walzendrehzahlen zusammensetzen. Diese Erregerkräfte können in Inhomogenitäten, Anisotropien oder Geometriefehlern (Unrundheiten) begründet sein. Ebenfalls können Papierdickenschwankungen der den Kalander durchlaufenden Papierbahn den Walzenstapel anregen. Eine in den Kalander einlaufende Papierbahn ist vor dem Glättprozeß noch sehr rauh. Zudem ist eine Papierbahn nie frei von Flächengewichts- bzw. Dickenschwankungen. Analysiert man diese Schwankungen mit Hilfe einer FFT-Analyse auf ihre Frequenzen, so stellt man in der Regel ein breitbandiges Rauschen fest, in dem sämtliche Frequenzen enthalten sind. Trifft eine dieser Erregerfrequenzen auf eine Eigenfrequenz, so antwortet das Schwingungssystem des Kalanders mit vergrößerten Schwingungsausschlägen. Aufgrund der Vielzahl der möglichen Erreger und der Vielzahl der möglichen Eigenschwingungsformen lassen sich diese Resonanzstellen konstruktiv nicht umgehen. In der Regel ist das Schwingungssystem auch so stark gedämpft und die Erregerkräfte sind so klein, daß die resultierenden Schwingbewegungen unmittelbar nicht störend sind. Über einen mehr oder weniger langen Zeitraum prägen sich diese Schwingbewegungen jedoch in die Kunststoffbeläge der elastischen Walzen ein.
  • Üblicherweise werden die zur Eigenfrequenz nächstliegenden ganzzahligen Vielfachen der Walzendrehfrequenz als Muster auf den Walzen eingeprägt. Hierdurch erfolgt eine Rückkopplung der Schwingung. Die Schwingungsausschläge nehmen dann exponentiell zu. Sie äußern sich einerseits in einem erhöhten Schallpegel (bis mehr als 120 dB(A)) und andererseits in periodischen Dickenschwankungen der durchlaufenden Papierbahn. In der Praxis werden unterschiedliche Zeiträume beobachtet, in denen sich diese Rückkopplungserscheinungen, die sich in Barrings äußern, ausbilden. Meist vergehen einige Tage oder Wochen, bis diese Erscheinung so stark angewachsen ist, daß sie den Produktionsprozeß stört.
  • Wenn man nun die Barring-Muster auf der Oberfläche der Walze analysiert, stellt man fest, daß es sich hierbei um ein Wellenmuster handelt, bei dem die Wellenlänge ein ganzzahliger Bruchteil des Walzenumfanges ist. Man kann nun diese Information auswerten und die Walze quer zur Pressenrichtung um einen Betrag versetzen, in den diese Wellenlängeninformation einfließt. Da man gezielt die Wellenlängeninformation verwendet, kann der Versatz der Walze dann wieder für einige Zeit konstant gehalten werden. Ein Versatz ist daher nur in größeren Abständen erforderlich. Man kann nun den Kalander betreiben, bis sich ein Barring-Muster an der Oberfläche so stark ausgebildet hat, daß Störungen in absehbarer Zeit zu befürchten sind. Das Auftreten eines derartigen Barring-Musters läßt sich beispielsweise durch Vibrations- oder Schwingungsmessungen an dem Kalander oder sogar an jeder einzelnen Walze feststellen. Wenn man dann den Walzenversatz zu einem Zeitpunkt vornimmt, der kurz vor einem "kritischen" Zeitpunkt liegt, an dem die Walze eigentlich ausgetauscht werden müßte, dann kann man erreichen, daß sich das Barring-Muster umprägt oder sogar ganz verschwindet, so daß man die Standzeit der Walze durch einen einmaligen Versatzvorgang fast verdoppeln, in der Regel aber um mindestens 30 % verlängern kann.
  • Vorzugsweise nimmt man einen Walzenversatz vor, der kleiner als die Wellenlänge ist. Diese Vorgehensweise hat mehrere Vorteile. Zum einen wird die Versatzbewegung begrenzt, d.h. Störungen, die sich durch eine Entfernung der Walze aus der Walzenebene des Kalanders ergeben, werden klein gehalten. Zum anderen sind die baulichen oder handhabungsmäßigen Maßnahmen, die man für den Walzenversatz treffen muß, begrenzt. Im Grunde genommen könnte man den Walzenversatz theoretisch auch um ganzzahlige Vielfache der Wellenlängen vergrößern. Die Beschränkung auf die kleinstmögliche Strecke bringt aber die obengenannten Vorteile.
  • Bevorzugterweise nimmt man einen Walzenversatz an der Walze vor, an der das Barring-Muster auftritt. Damit beseitigt man die Störung unmittelbar am Ort der Entstehung. Insbesondere bei Mittelwalzen kann man dann zwei Nips für die Beseitigung der Barring-Muster verwenden.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß man einen Walzenversatz vornimmt, der auf der Oberfläche der Walze einen Wellenlängenunterschied von einer halben Länge in einem ersten Fall und von einer viertel Wellenlänge in einem zweiten Fall bewirkt, wobei im ersten Fall ein Barring-Muster an der Oberfläche der Walze aufgetreten ist, das beseitigt werden soll, und im zweiten Fall eine Beseitigung nicht erforderlich ist. Bei dieser Vorgehensweise geht man davon aus, daß das Barring-Muster an der Oberfläche der Walze durch eine Schwingung entstanden ist, bei der die Nachbarwalze bzw. die Nachbarwalzen immer an bestimmten Punkten am Umfang der Walze eine starke Belastung auf die Walze ausüben und an anderen Punkten, die um eine halbe Wellenlänge dazu versetzt sind, eine weniger starke Belastung. Mittelwalzen, bei denen die Ausbildung derartiger Barring-Muster besonders häufig zu beobachten ist, werden darüber hinaus durch das Zusammenwirken beider Nachbarwalzen belastet. Wenn man nun den Weg auf der Walzenoberfläche zwischen zwei Nips um eine halbe Wellenlänge verändert, also um eine halbe Wellenlänge verlängert oder verkürzt, dann werden sich bei ansonsten unveränderten Bedingungen die "Wellenberge" immer am Ort der höchsten Belastung und die "Wellentäler" am Ort der niedrigsten Belastung befinden. Das Barring-Muster wird sich auf diese Art und Weise relativ schnell umprägen. Man nimmt damit zwar in Kauf, daß sich ein neues Barring-Muster bildet. Die Zeit, die zum Verschwinden des "alten" Barring-Musters erforderlich ist und die Zeit, die zur Ausbildung des "neuen" Barring-Musters verwendet wird, verlängert jedoch die Standzeit der Walze. Wenn eine Beseitigung des Barring-Musters (noch) nicht erforderlich ist, dann kann man auch vorsehen, daß man den Weg auf der Walzenoberfläche zwischen zwei Nips nur um eine viertel Wellenlänge verändert. Wenn sich zuvor Barring-Muster gebildet haben, die ein tolerierbares Maß noch nicht überschritten haben, dann ist eine Beseitigung von Barring-Mustern vielfach gar nicht erforderlich.
  • Vorzugsweise nimmt man einen Walzenversatz um die Hälfte des Weglängenunterschieds vor, wenn es sich bei der Walze um eine Mittelwalze handelt. Der Weglängenunterschied ist im Grunde genommen der Laufzeitunterschied zwischen zwei Nips. Wenn man nun jedem dieser beiden Nips die Hälfte des Weglängenunterschiedes zurechnet, dann reicht es aus, die Walze insgesamt um die Hälfte dieses Weglängenunterschiedes zu versetzen. Damit werden Versatzbewegungen der Walze außerordentlich klein gehalten. Man muß den Versatz zwar relativ genau vornehmen. Dies ist aber, wie weiter unten beschrieben werden wird, problemlos möglich.
  • Vorzugsweise stellt man einen Weglängenunterschied von einer viertel Wellenlänge beim Austausch einer Walze gegen eine baugleiche Ersatzwalze ein. Bei einer baugleichen Ersatzwalze ist davon auszugehen, daß die gleichen Schwingungserscheinungen auftreten. Da bei einer Ersatzwalze aber noch kein Barring-Muster entstanden ist, ist eine Beseitigung auch nicht erforderlich. Man kann daher eine "Prävention" treffen und durch Versatz der Walze gegenüber einer Situation, in der sich Barring-Muster gebildet haben, dafür sorgen, daß sich das Barring-Muster eben nicht bildet. Man ist bei dieser Vorgehensweise zwar nicht davor gesichert, daß sich ein anderes Barring-Muster bildet. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist jedoch verringert. Falls sich ein anderes Barring-Muster bildet, kann man dieses wieder mit den oben beschriebenen Maßnahmen beseitigen. Die Standzeit der Walze wird auf jeden Fall erhöht.
  • Bevorzugterweise nimmt man den Walzenversatz durch Längenänderung eines Hebels vor, an dem die Walze gelagert ist. Dies ist eine relativ einfache Maßnahme, um die Walze zu verlagern. Die Walze kann dann wieder für einige Zeit fest an der Position verbleiben, die durch die Längenänderung des Hebels festgelegt worden ist.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß man ein Distanzstück zwischen Walzenlager und Hebel einsetzt. Dieses Distanzstück kann relativ genau auf die Wellenlänge angepaßt werden. Durch Wahl eines geeigneten Distanzstükkes läßt sich dann der entsprechende Versatz mit ausreichender Genauigkeit bewirken.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
  • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Kalanders,
    Fig. 2
    eine Möglichkeit zur Einstellung des Versatzes und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ausbildung eines Barring-Musters.
  • Fig. 1 zeigt schematisch einen Kalander 1 mit zwei Endwalzen 2, 3, die als Durchbiegungswalzen ausgebildet sind, und drei Mittelwalzen 4 - 6, die zusammen einen Walzenstapel bilden. Der Walzenstapel weist eine Walzenebene 7 auf, in der die Achsen aller Walzen 2 - 6 liegen, wenn die Walzen 2 - 6 exakt übereinander angeordnet sind. In dieser Walzenebene 7 liegt für die Zwecke der nachfolgenden Beschreibung auch die Pressenrichtung, d.h. die Richtung, in der die Walzen 2 - 6 gegeneinander gedrückt werden.
  • Weitere Einzelheiten des Kalanders sind nur schematisch dargestellt, wie ein Antrieb 8, oder ganz weggelassen, wie Mittel zur Beheizung von einzelnen Walzen. Die beiden Endwalzen 2, 3 und die mittlerste Walze 5 weisen aber einen elastischen Belag 9 auf, der übertrieben dick dargestellt ist.
  • Die Walzen 2 - 6 bilden beim Betrieb des Kalanders in bekannter Weise Nips 10 - 13, durch die eine zu behandelnde Materialbahn geführt wird. Alle Nips sind hier als sogenannte weiche Nips ausgebildet, da sie von einer harten und von einer weichen Walze begrenzt werden.
  • Im Betrieb kann man nun beobachten, daß sich auf den weichen Walzen Oberflächenmuster ausbilden, die sich, wenn sie eine kritische Größe überschritten haben, in die Papierbahn einprägen. Um ein derartiges Barring-Muster zu vermeiden oder ein bereits entstandenes Barring-Muster zurückzubilden, ist nun vorgesehen, daß man die betreffende Walze, im vorliegenden Fall die mittlere Walze 5, um eine Strecke X gegenüber der Walzenebene 7 versetzt. Die Vorgehensweise hierfür soll im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert werden.
  • Die Walze 5 ist an einem Hebel 14 gelagert, der in einer nicht näher dargestellten Stuhlung des Kalanders gelenkig aufgehängt ist. Hierbei weist die Walze 5 ein Lagergehäuse 15 auf, das an einer Lagerfläche 16 des Hebels 14 festgeschraubt oder auf andere Weise befestigt werden kann. In diesem Fall befindet sich die Walze 5 in der gestrichelt dargestellten Position. Wenn man nun feststellt, daß sich in dieser Position ein Barring-Muster an der Oberfläche ausbildet, dann wird die Walze 5 um die Entfernung X versetzt, indem zwischen die Lagerfläche und das Lagergehäuse 15 ein Distanzstück 17 eingeschoben wird. Hierzu wird das Lagergehäuse 15 von der Lagerfläche 16 gelöst, das Distanzstück 17 eingeschoben und das Lagergehäuse 15 wieder am Hebel 14 befestigt. Die Dicke des Distanzstücks 17 ist dann die Entfernung X. Diese Entfernung X kann mit einer relativ großen Genauigkeit eingestellt werden. Die Ermittlung dieser Entfernung X wird anhand von Fig. 3 erläutert.
  • In Fig. 3 dargestellt sind die Walze 5, die darüber befindliche Walze 4 und die darunter befindliche Walze 6.
  • Mit übertrieben großen Amplituden sind verschiedene Bezugswelligkeiten dargestellt und zwar eine Welligkeit, bei der sieben Wellen um den Umfang der Walze 5 herumlaufen, eine mit acht Wellen und eine mit neun Wellen. Die Anzahlen n = 7, 8, 9 wurden aus Gründen der Übersicht gewählt. Bei realen Walzen werden sich über den Umfang der Walze entsprechend mehr Wellen einstellen, beispielsweise in der Größenordnung von 30 bis 50. Bei derart vielen Wellen, die um den Umfang der Walze 5 verlaufen, kann man in erster Näherung davon ausgehen, daß bei einer kleinen Versatzbewegung der Walze 5 gegenüber der Walzenebene 7, die kleiner ist als eine Wellenlänge, die Krümmung der Walze 5 keine Rolle spielt.
  • Wenn ein Barring-Muster mit einer Wellenlänge λ aufgetreten ist, versetzt man nun die Walze 5 gegenüber der Walzenebene 7, d.h. gegenüber den Nips 11, 12 so, daß die Entfernung zwischen den beiden Nips 11, 12 auf der einen Seite um eine halbe Wellenlänge λ/2 vergrößert und auf der anderen Seite um diese halbe Wellenlänge λ/2 verkleinert wird. Hierzu ist lediglich ein Versatz X erforderlich, der X = λ/4 entspricht, weil sich dadurch der gewünschte Weglängenunterschied zwischen den beiden Nips 11, 12 ergibt.
  • Bei einem Weglängenunterschied von λ/2 entsteht an den Punkten des Umfangs der Walze 5, die zuvor stark belastet worden sind und wo sich dementsprechend Wellentäler ausgebildet haben, keine Belastung. Diese Belastung entsteht vielmehr an den Wellenbergen, an denen bisher die entsprechende Belastung gefehlt hat. Die Belastungen ergeben sich durch die Schwingungsbewegungen der drei Walzen 4, 5, 6 relativ zueinander. Man kann durch einen Weglängenunterschied von λ/2 also erreichen, daß sich ein bereits ausgebildetes Barring-Muster wieder umprägt und im Laufe der Zeit verschwindet. Man riskiert dabei zwar, daß sich ein anderes Barring-Muster ausbildet, dessen Wellenlänge in der Nähe der Wellenlänge des ursprünglichen Barring-Musters liegt. Wenn also das ursprüngliche Barring-Muster eine Wellenlänge U/n hatte, wobei U der Umfang der Walze 5 ist, dann hat das neue Barring-Muster möglicherweise eine Wellenlänge von U/(n ± 1). Bis ein derartiges neues Barring-Muster aber so weit ausgeprägt ist, daß es stört, vergeht einige Zeit.
  • Wenn das Barring-Muster noch nicht so weit ausgeprägt ist, daß es stört, oder wenn man eine Ersatzwalze verwendet, die baugleich mit der ursprünglichen Walze ist, an der sich das Barring-Muster gezeigt hat, dann kann man auch einen Walzenversatz X wählen, der genau halb so groß ist, nämlich X = λ/8 beträgt. In diesem Fall wird der Weglängenunterschied um den Betrag λ/4 verändert. Bei diesem Weglängenunterschied wird sich das bislang erzeugte Barring-Muster nicht weiter vergrößern bzw. es wird sich kein neues Barring-Muster mit dieser Wellenlänge ausbilden.
  • Durch den statischen Walzenversatz, der eine Wegverlängerung zwischen den beiden Nips 11, 12 von einer viertel Wellenlänge λ/4 bewirkt, ist davon auszugehen, daß sich bei der gleichen Erregung durch die Kopplung mit den beiden Nachbarwalzen die Störungen getrennt voneinander mit halber Intensität einprägen, so daß theoretisch eine Verdoppelung der Standzeit zu erzielen ist.
  • In der Praxis wird es in der Regel nicht zu erreichen sein, daß Walzen in allen Parametern tatsächlich identisch sind, auch wenn eine Ersatzwalze baugleich mit der auszutauschenden Walze ist. Dennoch kann man davon ausgehen, daß man durch einen statischen Walzenversatz, der sich an der Wellenlänge des Barring-Musters auf der Oberfläche der auszutauschenden Walze orientiert, eine Verlängerung der Standzeit der Ersatzwalze erreichen kann, wenn man beispielsweise die Ersatzwalze um eine achtel Wellenlänge λ/8 zur Walzenebene 7 versetzt, so daß sich die Strecke zwischen den beiden Nips um λ/4 auf der einen Seite vergrößert und auf der anderen Seite verkleinert. Auch wenn die Ersatzwalze dann nicht mit exakt der gleichen Antwort auf die Schwingungen des Kalanders reagiert, kann man von einer Verlängerung der Standzeit gegenüber einem einfachen Austausch ohne eine derartige Maßnahme ausgehen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kalanders mit einem Walzenstapel, der zwei Endwalzen und dazwischen mehrere Mittelwalzen aufweist, die in einer Pressenrichtung aneinander anliegen, wobei mindestens eine Walze durch eine weiche Walze mit einer elastischen Oberfläche gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Auftreten eines Barring-Musters am Umfang der weichen Walze eine Wellenlänge des Barring-Musters ermittelt und in Abhängigkeit von dieser Wellenlänge einen Walzenversatz einer weichen Walze quer zur Pressenrichtung vornimmt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Walzenversatz vornimmt, der kleiner als die Wellenlänge ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Walzenversatz an der Walze vornimmt, an der das Barring-Muster auftritt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Walzenversatz vornimmt, der auf der Oberfläche der Walze einen Weglängenunterschied von einer halben Wellenlänge in einem ersten Fall und von einer viertel Wellenlänge in einem zweiten Fall bewirkt, wobei im ersten Fall ein Barring-Muster an der Oberfläche der Walze aufgetreten ist, das beseitigt werden soll, und im zweiten Fall eine Beseitigung nicht erforderlich ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Walzenversatz um die Hälfte des Weglängenunterschieds vornimmt, wenn es sich bei der Walze um eine Mittelwalze handelt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Weglängenunterschied von einer viertel Wellenlänge beim Austausch einer Walze gegen eine baugleiche Ersatzwalze einstellt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Walzenversatz durch Längenänderung eines Hebels vornimmt, an dem die Walze gelagert ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Distanzstück zwischen Walzenlager und Hebel einsetzt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI119851B (fi) 2007-09-28 2009-04-15 Metso Paper Inc Menetelmä kuiturainakoneen jaksollisen värähtelyn vaimentamiseksi
DE102012201951A1 (de) 2012-02-09 2013-08-14 Metso Paper, Inc. Kalander mit einem Walzenstapel
EP2806063A1 (de) 2013-05-20 2014-11-26 Valmet Technologies, Inc. Verfahren zum Vermeiden von Schwingungen eines Kalenders und Kalender mit einer Anordnung zum Vermeiden von Schwingungen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3044392A (en) * 1959-07-10 1962-07-17 Kimberly Clark Co Papermaking machine
NL299751A (de) * 1962-10-26
FI64902C (fi) * 1976-03-30 1984-02-10 Wiik & Hoeglund Foerfarande foer kompensering av valsboejningen i en kalander
US4348952A (en) * 1981-01-19 1982-09-14 Usm Corporation Cross axis mechanism
US4516491A (en) * 1983-09-30 1985-05-14 Usm Corporation Roll cross-axis mechanism
DE4314653C2 (de) * 1993-05-04 1997-01-30 Troester Maschf Paul Mehrzweckkalander
DE19601293C2 (de) 1996-01-16 1999-09-16 Voith Sulzer Finishing Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer Materialbahn
US5961899A (en) 1997-07-15 1999-10-05 Lord Corporation Vibration control apparatus and method for calender rolls and the like
DE69824036T2 (de) 1997-11-17 2004-10-28 Metso Paper, Inc. Verfahren zur erkennung von verunreinigung und / oder beschädigung einer oberfläche beim durchlauf in einen papierkalender
DE19815339A1 (de) * 1998-04-06 1999-10-14 Voith Sulzer Papiermasch Gmbh Walzenmaschine und Verfahren zu ihrem Betrieb
DE19832067B4 (de) * 1998-07-16 2005-04-21 Voith Paper Patent Gmbh Kalander für Bahnen aus Papier oder ähnlichem Material
DE10008800B4 (de) 2000-02-25 2005-10-27 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Kalanderwalze und Kalanderwalze

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