EP1596001A1 - Breitnip-Kalander - Google Patents

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EP1596001A1
EP1596001A1 EP05100889A EP05100889A EP1596001A1 EP 1596001 A1 EP1596001 A1 EP 1596001A1 EP 05100889 A EP05100889 A EP 05100889A EP 05100889 A EP05100889 A EP 05100889A EP 1596001 A1 EP1596001 A1 EP 1596001A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane
calender according
lubricant
pressure
conduit
Prior art date
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Granted
Application number
EP05100889A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1596001B1 (de
Inventor
Josef Schneid
Thomas Wöhner
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 Paper Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1596001A1 publication Critical patent/EP1596001A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1596001B1 publication Critical patent/EP1596001B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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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
    • D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/002—Opening or closing mechanisms; Regulating the pressure
    • D21G1/004—Regulating the pressure

Definitions

  • the invention relates to a wide-nip calender with a Shoe roll, a counter roll and a between the Shoe roll and the counter roll trained Breitnip, wherein the shoe roll has a circumferential jacket, by a Anpreßschuhan ever towards the Counter roller is resilient.
  • a wide nip also referred to as an "extended" nip will have a "normal" nip between two rollers is formed, a larger working length.
  • At the same Line load is the one acting on the web Reduced compressive stress. This leads to a calendering with generally improved surface properties due to the increased treatment time and lesser Compaction due to the reduced compressive stresses.
  • the coat of the shoe roll is usually by a Pressing shoe pressed against the counter roll.
  • the Pressing shoe is formed of a rigid metal block, having a pressure surface which is against the counter roll is adapted. If one considers the radius of the counter roll, the Thickness of the material web to be satinized and the thickness knows the coat, then you can see the contour of the Calculate the contact surface and then grind it in. The Anpreß Chemistry is then within the tolerances more or less well adapted to the counter roll.
  • the grinding in of the pressure surface is a relatively expensive Process. If the thickness of the material web changes or, for example, a new coat of the shoe roll is used, which is not worn yet and accordingly a slightly larger thickness than a has old coat, then in principle is a change the contour of the pressure surface required, but not done for economic reasons. The calendering result is therefore not optimal.
  • the invention is based on the object, the calendering to improve.
  • This task is at a wide-nip calender of the beginning mentioned type solved by the Anpreßschuhan instrument at least one with a pressure adjustment connected pressure chamber, at least on her co-operating side is limited by a flexible membrane, wherein in the Membrane at least one lubricant outlet opening is provided with an addition to the pressure adjustment provided lubricant supply device connected is.
  • the Membrane can be formed here by a plastic. But it is also possible to use a metal membrane.
  • the pressure prevailing in the pressure chamber, in particular caused by a pressure fluid is acting on the membrane in the same way everywhere, So creates over the entire surface of the membrane uniform contact pressure. Accordingly, the Membrane of the contour of the counter roll without major difficulties consequences.
  • the contact surface between the outside the membrane and the jacket is inserted through Lubricated lubricant from the lubricant supply device is supplied.
  • the lubricant supply device additionally provides the pressure adjustment, you can the Pressure in the pressure chamber within wide limits independently from the pressure used to lubricate the contact surface between jacket and membrane required is.
  • the wide-nip calender is so in relatively wide Limits very flexible. Nevertheless, that is Lubrication ensured in all operating states so that the wear of the shell and the membrane small can be held.
  • the pressure adjusting device and the lubricant supply device are separated from each other.
  • the possible workspace the broadside calender is extended with it.
  • the Lubrication can be hydrostatic or hydrodynamic, for example take place, hydrostatically preferred becomes.
  • a flexible line is extraordinary advantageous. Over the flexible line leaves The lubricant also the changed shape of the Track membrane.
  • the conduit is at least partially within arranged the membrane. So you use the Diaphragm itself as a guide for the lubricant. This only requires a special shape of the membrane.
  • the conduit has an interior which is bounded by the membrane.
  • the lubricant outlet opening formed by the mouth of a recess extending extends into the interior of the pipe. You create so in the preparation of the membrane first of all the channels that later form the conduit, and put additionally the lubricant outlet opening thereby that you have a connection between the channel and the Surface of the membrane forms.
  • the lubricant outlet opening can then, for example, by drilling be produced, in which a drill from the outer Surface of the membrane lowered into the line becomes. If the membrane is made of plastic, then you can already the corresponding during the casting process Provide openings.
  • the membrane in the region of the line a thickening on. If the membrane itself is thick Enough, then you can easily manage the line within accommodate the membrane. If the membrane, however is only relatively thin, then accommodating the Lead difficult. In this case you can on the inside the membrane, so in the pressure chamber, a Provide thickening, which then take up the pipe serves.
  • the thickening in one piece is formed with the membrane. This is recommended especially if the membrane is made of a plastic is formed. The thickening then forms a kind "Bead", which protrudes into the pressure chamber.
  • the thickening formed by a neck body is.
  • This training is especially recommended when the membrane is formed by a metal.
  • the attachment body for example a tube or half-shell, welded to the membrane become.
  • the Lubricant outlet opening made by drilling.
  • a metallic Membrane one-piece training and at one Plastic membrane used a neck body.
  • the conduit is flexible Hose connected.
  • the flexible hose can then the Movements of the membrane also to a greater extent consequences.
  • the flexible hose is through the pressure chamber passed. This is a relatively simple one Embodiment to the supply of the lubricant outlet opening sure. The flexible hose does not disturb the outside.
  • Lubricant outlet openings provided individually or in groups with the lubricant supply device are connected.
  • the Lubricant outlet openings individually or in groups be controlled. For example, you can in Machine direction of lubricant outlet openings in the areas where the diaphragm in certain operating conditions not interacting with the mantle, from exclude the supply. In this case, on the one hand less lubricant lost. On the other hand make it easier to get the lubricant you need Pressure from the lubricant supply device to be provided.
  • the lubricant outlet opening with at least one pocket on the cooperating with the jacket Outside connected Preferably, the lubricant outlet opening with at least one pocket on the cooperating with the jacket Outside connected.
  • This bag (the bag can also have an elongated shape and form then a kind of channel), the lubricant cushion in apply a certain shape or the lubricant Direct positions that are not directly with the lubricant outlet are connected. This will open up easy way to ensure that the contact surface between the membrane and the jacket is lubricated so how this is necessary to avoid wear.
  • the membrane forms with the pressure adjusting device one the working length of the wide nip changing length adjustment.
  • a pressure chamber carrying carrier more or less to the counter-roller is approximated. In this way it is low Effort possible to apply the membrane so that the counter roll over a smaller or a larger one Angle wraps around and so the working length of the Wide nips changed.
  • Fig. 1 shows a section of a wide-nip calender 1, which is a shoe roll 2 with a circumferential jacket 3 and a counter-roller 4 has.
  • a coat 3 abuts against the counter roll 4, then creates a nip 5.
  • the jacket 3 should not be directly rest against the counter roll 4, but with an intermediate layer a material web to be satinized, for example a web of paper or paperboard placed in the drawing is not shown.
  • a Anpreßschuhan angel 6 is provided which a Pressing shoe 7, which on a coat the third passing carrier 8 is arranged.
  • the carrier 8 is stationary.
  • the lifting device 9 can For example, designed as a piston-cylinder device be.
  • a position sensor 11 detects the position of the Pressing shoe 7 with respect to the carrier 8.
  • the position the counter roller 4 to the carrier 8 can be in other ways determine. For example, by outside the shoe roll 2 arranged sensors can be the position of Pressing shoe 7 relative to the counter roll 4 by means of Determine position sensor 11.
  • the position sensor 11 Of course it can also be arranged in another place be.
  • the pressure shoe 7 has a pressure chamber 13, the on the counter roller 4 facing side of an elastic and flexible membrane 14 is limited.
  • the Membrane 14 also forms part of sidewalls 15.
  • the pressure shoe 7 has a frame 16 which is formed as a continuous plate and a Having terminal 17 for supplying a pressurized fluid. At The frame 16 is followed by side walls 18 at which the membrane 14 is attached.
  • a pressure sensor 19 is arranged, the is also connected to the control device 10.
  • the “idle” which is shown in Fig. 1, is the Sheath 3 of the shoe roll 2 with its residual stress below Intermediate layer of a material web, not shown on the counter roll 4 at.
  • the pressure shoe 7 is not yet active. Now if the pressure chamber 13 on the Terminal 17 filled with hydraulic fluid and under Pressure is set, then the membrane 14 bulges, as shown, initially in the direction of the counter-roller. 4 out.
  • a predetermined Working length of the wide nip 5 is set, then the pressure shoe 7 in the direction of the counter roll 4 raised (the direction refers to on the presentation of the drawing). It dives the Counter roll 4 (with the interposition of the web and of the jacket 3) into the membrane 14. Depending on the lifting height results in a different working length. Becomes increases the lifting height, resulting in a larger working length.
  • the membrane 14 may be through a plastic or through a metal be formed. It just has to be flexible be enough to adapt to the contour of the counter roll 4 to be able to when the lifting device 9 the pressure shoe 7 lifts.
  • a lubricant supply device 20 is provided, which via a in Fig. 1 only schematically shown line 21 a lubricant to a likewise only schematically illustrated lubricant outlet opening 22 the contact area between Membrane 14 and jacket 3 feeds.
  • the lubricant supply device 20 is independent of the not shown pressure adjusting, the via the terminal 17, the pressure in the pressure chamber 13th affected, i. the lubrication of the contact surface between the membrane 14 and the jacket 3 can be largely regardless of the set in the pressure chamber 13 Pressure to be made.
  • Fig. 2 shows a first way how to make the membrane 14 can be designed to lubricate the outside 23 supply the membrane. Same elements are provided with the same reference numerals as in Fig. 1.
  • the line 21 shown schematically in Fig. 1 is connected to channels 24 which are parallel to the axis of Counter roll 4 are arranged in the interior of the membrane 14.
  • Each channel 24 is above several lubricant outlet openings 22 (in Fig. 2 per channel 24 only one recognizable) with the outside 23 in connection.
  • the Lubricant outlet openings 22 are through holes formed from the outside 23 of the membrane 14 ago have been introduced into the channel 14.
  • the channels 24 may be from the lubricant supply device 20 are supplied individually, i. one must do not pass through all channels 24 a lubricant to let. For example, if the membrane 14 only one lower circumferential angle on the inside of the shell 3 is present, then it may for example be sufficient only the middle three or five channels 24 with lubricant to supply.
  • the channels 24 can be made when casting the membrane 14 be when the membrane as a plastic element is trained. When casting, of course, the Lubricant outlet openings 22 are produced.
  • the membrane 14 itself is not thick enough to hold the Channels 24 record, then you can with the membrane 14 Wommesten 25 on its inside 26 provided, where the beads 25 also parallel to the axis of the backing roll 4 extend.
  • the beads 25 are so handy no influence on the ability of the membrane 14, itself the contour of the counter roll 4 adapt.
  • the beads 25 can, as shown in Fig. 3, in one piece be formed with the membrane 14. This is recommended especially when the membrane 14 as a plastic part is trained.
  • the membrane 14 of a Metal it may be appropriate attach the beads 25 to the inside of the membrane 26, for example in the form of a half-shell or a Tube, wherein such attachment parts then with the membrane 14 can be welded.
  • FIGS. 4 shows a possibility in which the membrane 14 via a line 21 which is flexible, with an inflow pipe 27 is connected, in turn, with the Lubricant Supply Device 20 (not shown) connected is.
  • the flexible conduit 21 is passed through the pressure chamber 13.
  • the lubricant outlet opening 22 is a pocket 28 provided that the escaping lubricant to a spread over a slightly larger area.
  • Such bags or Surface channels or grooves may also be used in the embodiments be provided according to FIGS. 2 and 3.

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Es wird ein Breitnip-Kalander (1) angegeben mit einer Schuhwalze (2), einer Gegenwalze (4) und einem zwischen der Schuhwalze (2) und der Gegenwalze (4) ausgebildeten Breitnip (5), wobei die Schuhwalze (2) einen umlaufenden Mantel (3) aufweist, der durch eine Anpreßschuhanordnung (6) in Richtung auf die Gegenwalze (4) belastbar ist. Man möchte eine Satinage auf einfache Weise verbessern können. Hierzu ist vorgesehen, daß die Anpreßschuhanordnung (6) mindestens eine mit einer Druckeinstelleinrichtung verbundene Druckkammer (13) aufweist, die zumindest auf ihrer mit dem Mantel (3) zusammenwirkenden Seite durch eine flexible Membran (14) begrenzt ist, wobei in der Membran (14) mindestens eine Schmiermittelaustrittsöffnung (22) vorgesehen ist, die mit einer zusätzlich zur Druckeinstelleinrichtung vorgesehenen Schmiermittelversorgungseinrichtung (20) verbunden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Breitnip-Kalander mit einer Schuhwalze, einer Gegenwalze und einem zwischen der Schuhwalze und der Gegenwalze ausgebildeten Breitnip, wobei die Schuhwalze einen umlaufenden Mantel aufweist, der durch eine Anpreßschuhanordnung in Richtung auf die Gegenwalze belastbar ist.
Ein Breitnip, der auch als "extended" Nip bezeichnet wird, hat gegenüber einem "normalen" Nip, der zwischen zwei Walzen gebildet ist, eine größere Arbeitslänge. Dies führt dazu, daß eine Materialbahn, die in dem Breitnip satiniert wird, bei gleicher Geschwindigkeit eine längere Bearbeitungszeit erhält. Bei gleichen Streckenlasten wird hingegen die auf die Bahn wirkende Druckspannung vermindert. Dies führt zu einer Satinage mit in der Regel verbesserten Oberflächeneigenschaften aufgrund der vergrößerten Behandlungszeit und geringerer Verdichtung aufgrund der verringerten Druckspannungen.
Der Mantel der Schuhwalze wird üblicherweise durch einen Anpreßschuh gegen die Gegenwalze gedrückt. Der Anpreßschuh ist aus einem starren Metallblock gebildet, der eine Anpreßfläche aufweist, die an die Gegenwalze angepaßt ist. Wenn man den Radius der Gegenwalze, die Dicke der zu satinierenden Materialbahn und die Dicke des Mantels kennt, dann kann man die Kontur der Anpreßfläche berechnen und sie dann einschleifen. Die Anpreßfläche ist dann im Rahmen der Toleranzen mehr oder weniger gut an die Gegenwalze angepaßt.
Das Einschleifen der Anpreßfläche ist ein relativ aufwendiger Vorgang. Wenn sich die Dicke der Materialbahn ändert oder beispielsweise ein neuer Mantel der Schuhwalze verwendet wird, der noch nicht verschlissen ist und dementsprechend eine etwas größere Dicke als ein alter Mantel aufweist, dann ist im Prinzip eine Änderung der Kontur der Anpreßfläche erforderlich, die aber aus wirtschaftlichen Gründen nicht erfolgt. Das Satinageergebnis ist dementsprechend nicht optimal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Satinage zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem Breitnip-Kalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anpreßschuhanordnung mindestens eine mit einer Druckeinstelleinrichtung verbundene Druckkammer aufweist, die zumindest auf ihrer mit dem Mantel zusammenwirkenden Seite durch eine flexible Membran begrenzt ist, wobei in der Membran mindestens eine Schmiermittelaustrittsöffnung vorgesehen ist, die mit einer zusätzlich zur Druckeinstelleinrichtung vorgesehenen Schmiermittelversorgungseinrichtung verbunden ist.
Mit dieser Ausgestaltung erreicht man eine automatische Anpassung der Druckbeaufschlagung an die Kontur der Gegenwalze unabhängig davon, welche Dickenschwankungen die einlaufende Materialbahn hat, und unabhängig davon, mit welchen Toleranzen der Mantel versehen ist. Die Membran kann hier durch einen Kunststoff gebildet sein. Es ist aber auch möglich, eine Metallmembran zu verwenden. Der in der Druckkammer herrschende Druck, der insbesondere durch eine Druckflüssigkeit hervorgerufen wird, wirkt überall in gleicher Weise auf die Membran, erzeugt also über die gesamte Fläche der Membran eine gleichmäßige Anpreßkraft. Dementsprechend kann die Membran der Kontur der Gegenwalze ohne größere Schwierigkeiten folgen. Die Berührungsfläche zwischen der Außenseite der Membran und dem Mantel wird durch ein Schmiermittel geschmiert, das von der Schmiermittelversorgungseinrichtung her zugeführt wird. Dadurch, daß man die Schmiermittelversorgungseinrichtung zusätzlich zur Druckeinstelleinrichtung vorsieht, kann man den Druck in der Druckkammer in weiten Grenzen unabhängig von dem Druck einstellen, der zur Schmierung der Berührungsfläche zwischen Mantel und Membran erforderlich ist. Der Breitnip-Kalander ist also in relativ weiten Grenzen sehr flexibel einsetzbar. Gleichwohl ist die Schmierung in allen Betriebszuständen sichergestellt, so daß der Verschleiß des Mantels und der Membran klein gehalten werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Druckeinstelleinrichtung und die Schmiermittelversorgungseinrichtung voneinander getrennt sind. Damit wird eine vollständige Entkopplung der Druckeinstellung von der Schmiermittelversorgung gewährleistet. Man kann den Druck in der Druckkammer unabhängig von der Zufuhr des Schmiermittels einstellen. Der mögliche Arbeitsbereich des Breitnip-Kalanders wird damit erweitert. Die Schmierung kann beispielsweise hydrostatisch oder hydrodynamisch erfolgen, wobei hydrostatisch bevorzugt wird.
Bevorzugterweise ist zwischen der Schmiermittelversorgungseinrichtung und der Schmiermittelaustrittsöffnung eine flexible Leitung angeordnet. Da sich die Membran im Betrieb verformt, wenn sie an die Kontur der Gegenwalze angepaßt wird, ist eine flexible Leitung außerordentlich vorteilhaft. Über die flexible Leitung läßt sich das Schmiermittel auch der veränderten Form der Membran nachführen.
Vorzugsweise ist die Leitung zumindest teilweise innerhalb der Membran angeordnet. Man verwendet also die Membran selbst als Führung für das Schmiermittel. Dies bedingt lediglich eine spezielle Ausformung der Membran.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Leitung einen Innenraum aufweist, der durch die Membran begrenzt ist. Man kann also bei der Herstellung der Membran bereits Kanäle oder Ausnehmungen einführen, die dann später die Leitung bilden.
Vorzugsweise ist die Schmiermittelaustrittsöffnung durch die Mündung einer Ausnehmung gebildet, die sich bis in das Innere der Leitung erstreckt. Man erzeugt also bei der Herstellung der Membran zunächst einmal die Kanäle, die später die Leitung bilden, und stellt zusätzlich die Schmiermittelaustrittsöffnung dadurch her, daß man eine Verbindung zwischen dem Kanal und der Oberfläche der Membran bildet. Die Schmiermittelaustrittsöffnung kann dann beispielsweise durch Bohren hergestellt werden, bei der ein Bohrer von der äußeren Oberfläche der Membran bis in die Leitung abgesenkt wird. Wenn die Membran aus Kunststoff gegossen wird, dann kann man beim Gießvorgang bereits die entsprechenden Öffnungen vorsehen.
Bevorzugterweise weist die Membran im Bereich der Leitung eine Verdickung auf. Wenn die Membran selbst dick genug ist, dann kann man die Leitung problemlos innerhalb der Membran unterbringen. Wenn die Membran jedoch nur relativ dünn ist, dann wird das Unterbringen der Leitung schwierig. In diesem Fall kann man auf der Innenseite der Membran, also in der Druckkammer, eine Verdickung vorsehen, die dann zur Aufnahme der Leitung dient.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Verdickung einstückig mit der Membran ausgebildet ist. Dies empfiehlt sich vor allem dann, wenn die Membran aus einem Kunststoff gebildet ist. Die Verdickung bildet dann eine Art "Wulst", der in die Druckkammer hineinragt.
In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Verdickung durch einen Ansatzkörper gebildet ist. Diese Ausbildung empfiehlt sich vor allem dann, wenn die Membran durch ein Metall gebildet ist. In diesem Fall kann der Ansatzkörper, beispielsweise ein Rohr oder eine Halbschale, an die Membran angeschweißt werden. Auch in diesem Fall wird dann die Schmiermittelaustrittsöffnung durch Bohren hergestellt. Selbstverständlich sind auch bei einer metallischen Membran eine einstückige Ausbildung und bei einer Kunststoffmembran ein Ansatzkörper verwendbar.
Bevorzugterweise ist die Leitung mit einem flexiblen Schlauch verbunden. Der flexible Schlauch kann dann den Bewegungen der Membran auch in einem größeren Umfang folgen.
Vorzugsweise ist der flexible Schlauch durch die Druckkammer hindurchgeführt. Dies ist eine relativ einfache Ausgestaltung, um die Versorgung der Schmiermittelaustrittsöffnung sicherzustellen. Der flexible Schlauch stört außen nicht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Schmiermittelaustrittsöffnungen vorgesehen, die einzeln oder gruppenweise mit der Schmiermittelversorgungseinrichtung verbunden sind. In diesem Fall können die Schmiermittelaustrittsöffnungen einzeln oder gruppenweise angesteuert werden. Beispielsweise kann man in Maschinenrichtung Schmiermittelaustrittsöffnungen in den Bereichen, in denen die Membran in bestimmten Betriebszuständen nicht mit dem Mantel zusammenwirkt, von der Versorgung ausschließen. In diesem Fall geht einerseits weniger Schmiermittel verloren. Andererseits ist es einfacher, den zur Zufuhr des Schmiermittels erforderlichen Druck von der Schmiermittelversorgungseinrichtung bereitstellen zu lassen.
Vorzugsweise ist die Schmiermittelaustrittsöffnung mit mindestens einer Tasche an der mit dem Mantel zusammenwirkenden Außenseite verbunden. Diese Tasche (die Tasche kann auch eine längliche Form haben und bildet dann eine Art Kanal) kann das Schmiermittelpolster in eine bestimmte Form bringen oder das Schmiermittel an Positionen leiten, die nicht direkt mit der Schmiermittelaustrittsöffnung verbunden sind. Dadurch wird auf einfache Weise sichergestellt, daß die Berührungsfläche zwischen der Membran und dem Mantel so geschmiert wird, wie das zur Vermeidung von Verschleiß erforderlich ist.
Bevorzugterweise bildet die Membran mit der Druckeinstelleinrichtung eine die Arbeitslänge des Breitnips verändernde Längeneinstelleinrichtung. Gegebenenfalls kann auch noch vorgesehen sein, daß ein den Druckraum tragender Träger mehr oder weniger an die Gegenwalze angenähert wird. Auf diese Weise ist es mit geringem Aufwand möglich, die Membran so zu beaufschlagen, daß sie die Gegenwalze über einen kleineren oder einen größeren Winkel umschlingt und so die Arbeitslänge des Breitnips verändert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
  • Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Breitnip-Kalander,
  • Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Anpreßschuhs mit Membran,
  • Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Anpreßschuhs mit Membran und
  • Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines Anpreßschuhs mit Membran.
    • Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Breitnip-Kalander 1, der eine Schuhwalze 2 mit einem umlaufenden Mantel 3 und eine Gegenwalze 4 aufweist. Wenn der Mantel 3 an der Gegenwalze 4 anliegt, dann entsteht ein Breitnip 5. Im Betrieb sollte allerdings der Mantel 3 nicht direkt an der Gegenwalze 4 anliegen, sondern unter Zwischenlage einer zu satinierenden Materialbahn, beispielsweise einer Bahn aus Papier oder Karton, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
    Um den Mantel 3 an die Gegenwalze 4 anzudrücken, ist eine Anpreßschuhanordnung 6 vorgesehen, die einen Anpreßschuh 7 aufweist, der auf einem den Mantel 3 durchsetzenden Träger 8 angeordnet ist. Der Träger 8 ist ortsfest.
    Zwischen dem Träger 8 und dem Anpreßschuh 7 ist eine Hubeinrichtung 9 angeordnet, die über eine Steuereinrichtung 10 betätigt wird. Die Hubeinrichtung 9 kann beispielsweise als Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgebildet sein.
    Ein Positionssensor 11 ermittelt die Position des Anpreßschuhs 7 in Bezug auf den Träger 8. Die Position der Gegenwalze 4 zum Träger 8 läßt sich auf andere Weise ermitteln. Beispielsweise durch außerhalb der Schuhwalze 2 angeordnete Sensoren läßt sich die Position des Anpreßschuhs 7 relativ zur Gegenwalze 4 mit Hilfe des Positionssensors 11 bestimmen. Der Positionssensor 11 kann natürlich auch an einer anderen Stelle angeordnet sein.
    Mit Hilfe einer Eingabeeinrichtung 12 läßt sich nun eine Arbeitslänge des Breitnips 5 vorgeben. Diese Position wird in der Steuereinrichtung 10 in Steuersignale umgerechnet, mit denen die Hubeinrichtung 9 betätigt werden kann, um den Anpreßschuh 7 anzuheben, so daß die gewünschte Arbeitslänge des Breitnips 5 erreicht wird.
    Der Anpreßschuh 7 weist einen Druckraum 13 auf, der auf der der Gegenwalze 4 zugewandten Seite von einer elastischen und flexiblen Membran 14 begrenzt ist. Die Membran 14 bildet auch noch einen Teil von Seitenwänden 15. Der Anpreßschuh 7 weist einen Rahmen 16 auf, der als durchgehende Platte ausgebildet ist und einen Anschluß 17 zur Zufuhr eines Druckfluids aufweist. An den Rahmen 16 schließen sich Seitenwände 18 an, an denen die Membran 14 befestigt ist.
    Im Druckraum 13 ist ein Drucksensor 19 angeordnet, der ebenfalls mit der Steuereinrichtung 10 verbunden ist.
    Im "Leerlauf", der in Fig. 1 dargestellt ist, liegt der Mantel 3 der Schuhwalze 2 mit seiner Eigenspannung unter Zwischenlage einer nicht näher dargestellten Materialbahn an der Gegenwalze 4 an. Der Anpreßschuh 7 ist noch nicht aktiv. Wenn nun der Druckraum 13 über den Anschluß 17 mit Druckflüssigkeit gefüllt und unter Druck gesetzt wird, dann wölbt sich die Membran 14, wie dargestellt, zunächst in Richtung auf die Gegenwalze 4 aus.
    Wenn nun über die Eingabeeinrichtung 12 eine vorbestimmte Arbeitslänge des Breitnips 5 eingestellt wird, dann wird der Anpreßschuh 7 in Richtung auf die Gegenwalze 4 hochgefahren (die Richtungsangabe bezieht sich auf die Darstellung der Zeichnung). Dabei taucht die Gegenwalze 4 (unter Zwischenlage der Materialbahn und des Mantels 3) in die Membran 14 ein. Je nach Hubhöhe ergibt sich eine unterschiedliche Arbeitslänge. Wird die Hubhöhe vergrößert, ergibt sich eine größere Arbeitslänge.
    Zusätzlich kann man nun den Druck im Druckraum 13 steuern, um die Arbeitslänge und den Arbeitsdruck im Breitnip 5 noch zu beeinflussen. Die Steuereinrichtung 10 wird in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Druckspannung im Breitnip 5 den Druck im Druckraum 13 und die Hubhöhe so wählen, daß die gewünschte Arbeitslänge zustande kommt.
    Die Membran 14 kann durch einen Kunststoff oder durch ein Metall gebildet sein. Sie muß lediglich flexibel genug sein, um sich an die Kontur der Gegenwalze 4 anpassen zu können, wenn die Hubeinrichtung 9 den Anpreßschuh 7 anhebt.
    Wenn die Membran 14 mit ihrer Außenseite an der Innenseite des Mantels 3 anliegt, dann entsteht eine erhebliche Reibung. Um diese Reibung zu vermindern und damit den Verschleiß des Mantels 3 und der Membran 14 klein zu halten, ist eine Schmiermittelversorgungseinrichtung 20 vorgesehen, die über eine in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Leitung 21 ein Schmiermittel zu einer ebenfalls nur schematisch dargestellten Schmiermittelaustrittsöffnung 22 dem Berührungsbereich zwischen Membran 14 und Mantel 3 zuführt. Die Schmiermittelversorgungseinrichtung 20 ist hierbei unabhängig von der nicht näher dargestellten Druckeinstelleinrichtung, die über den Anschluß 17 den Druck im Druckraum 13 beeinflußt, d.h. die Schmierung der Berührungsfläche zwischen der Membran 14 und dem Mantel 3 kann weitgehend unabhängig von dem im Druckraum 13 eingestellten Druck vorgenommen werden.
    Fig. 2 zeigt eine erste Möglichkeit, wie man die Membran 14 ausgestalten kann, um das Schmiermittel der Außenseite 23 der Membran zuzuführen. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
    Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Leitung 21 ist mit Kanälen 24 verbunden, die parallel zur Achse der Gegenwalze 4 im Innern der Membran 14 angeordnet sind. Jeder Kanal 24 steht über mehrere Schmiermittelaustrittsöffnungen 22 (in Fig. 2 pro Kanal 24 nur eine erkennbar) mit der Außenseite 23 in Verbindung. Die Schmiermittelaustrittsöffnungen 22 sind durch Bohrungen gebildet, die von der Außenseite 23 der Membran 14 her bis in den Kanal 14 eingebracht worden sind.
    Die Kanäle 24 können von der Schmiermittelversorgungseinrichtung 20 einzeln versorgt werden, d.h. man muß nicht durch alle Kanäle 24 ein Schmiermittel treten lassen. Wenn beispielsweise die Membran 14 nur über einen geringeren Umfangswinkel an der Innenseite des Mantels 3 anliegt, dann kann es beispielsweise ausreichen, nur die mittleren drei oder fünf Kanäle 24 mit Schmiermittel zu versorgen.
    Die Kanäle 24 können beim Gießen der Membran 14 hergestellt werden, wenn die Membran als Kunststoffelement ausgebildet ist. Beim Gießen können natürlich auch die Schmiermittelaustrittsöffnungen 22 hergestellt werden.
    Wenn die Membran 14 selbst nicht dick genug ist, um die Kanäle 24 aufzunehmen, dann kann man die Membran 14 mit Wülsten 25 auf ihrer Innenseite 26 versehen, wobei sich die Wülste 25 ebenfalls parallel zur Achse der Gegenwalze 4 erstrecken. Die Wülste 25 haben also praktisch keinen Einfluß auf die Fähigkeit der Membran 14, sich der Kontur der Gegenwalze 4 anzupassen. Die Wülste 25 können, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, einstückig mit der Membran 14 ausgebildet sein. Dies empfiehlt sich vor allem dann, wenn die Membran 14 als Kunststoffteil ausgebildet ist. Wenn die Membran 14 aus einem Metall gebildet ist, dann kann es zweckmäßig sein, die Wülste 25 an die Innenseite der Membran 26 anzusetzen, beispielsweise in Form einer Halbschale oder eines Rohres, wobei derartige Ansatzteile dann mit der Membran 14 verschweißt werden können.
    Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit, bei der die Membran 14 über eine Leitung 21, die flexibel ausgebildet ist, mit einem Zuflußrohr 27 verbunden ist, das wiederum mit der Schmiermittelversorgungseinrichtung 20 (nicht dargestellt) verbunden ist. Die flexible Leitung 21 ist durch den Druckraum 13 hindurchgeführt. In der Umgebung der Schmiermittelaustrittsöffnung 22 ist eine Tasche 28 vorgesehen, die das austretende Schmiermittel auf einen etwas größeren Bereich verteilt. Derartige Taschen oder Oberflächenkanäle oder Nuten können auch bei den Ausgestaltungen nach den Fig. 2 und 3 vorgesehen sein.

    Claims (14)

    1. Breitnip-Kalander mit einer Schuhwalze, einer Gegenwalze und einem zwischen der Schuhwalze und der Gegenwalze ausgebildeten Breitnip, wobei die Schuhwalze einen umlaufenden Mantel aufweist, der durch eine Anpreßschuhanordnung in Richtung auf die Gegenwalze belastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßschuhanordnung (6) mindestens eine mit einer Druckeinstelleinrichtung verbundene Druckkammer (13) aufweist, die zumindest auf ihrer mit dem Mantel (3) zusammenwirkenden Seite durch eine flexible Membran (14) begrenzt ist, wobei in der Membran (14) mindestens eine Schmiermittelaustrittsöffnung (22) vorgesehen ist, die mit einer zusätzlich zur Druckeinstelleinrichtung vorgesehenen Schmiermittelversorgungseinrichtung (20) verbunden ist.
    2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinstelleinrichtung und die Schmiermittelversorgungseinrichtung (20) voneinander getrennt sind.
    3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schmiermittelversorgungseinrichtung (20) und der Schmiermittelaustrittsöffnung (22) eine flexible Leitung (21, 24) angeordnet ist.
    4. Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (24) zumindest teilweise innerhalb der Membran (14) angeordnet ist.
    5. Kalander nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (24) einen Innenraum aufweist, der durch die Membran (14) begrenzt ist.
    6. Kalander nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelaustrittsöffnung (22) durch die Mündung einer Ausnehmung (29) gebildet ist, die sich bis in das Innere der Leitung (24) erstreckt.
    7. Kalander nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14) im Bereich der Leitung (24) eine Verdickung (25) aufweist.
    8. Kalander nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (25) einstückig mit der Membran (14) ausgebildet ist.
    9. Kalander nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (25) durch einen Ansatzkörper gebildet ist.
    10. Kalander nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (24) mit einem flexiblen Schlauch (21) verbunden ist.
    11. Kalander nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Schlauch (21) durch die Druckkammer (13) hindurchgeführt ist.
    12. Kalander nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schmiermittelaustrittsöffnungen (22) vorgesehen sind, die einzeln oder gruppenweise mit der Schmiermittelversorgungseinrichtung (20) verbunden sind.
    13. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelaustrittsöffnung (22) mit mindestens einer Tasche (28) an der mit dem Mantel (3) zusammenwirkenden Außenseite (23) verbunden ist.
    14. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14) mit der Druckeinstelleinrichtung eine die Arbeitslänge des Breitnips (5) verändernde Längeneinstelleinrichtung bildet.
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