EP1876292A1

EP1876292A1 - Kalander

Info

Publication number: EP1876292A1
Application number: EP07107614A
Authority: EP
Inventors: Jochen Autrata; Thomas Schuster; Dirk Cramer; Joachim Hinz; Josef Kohnen; Peter Dr. Rer. Nat. Wiemer; Ralf Beckers
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2008-01-09
Also published as: DE102006031023A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kalander zur Glättung einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit einem Ständer (11) und wenigstens einem, zwei Endwalzen (2,3) und zumindest zwei Zwischenwalzen (4,5,6) aufweisenden Walzenstapel, wobei die Walzen (2,3,4,5,6) übereinander angeordnet sind, wenigstens eine Zwischenwalze (5) in der Stapelebene (13) verschiebbar gelagert ist und die Endwalzen (2,3) als Durchbiegungseinstellwalzen mit einem über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung (9) auf einem drehfest gehaltenen Träger (14) abgestützten Walzenmantel (10) ausgebildet sind. Dabei soll das Anwendungsfeld des Kalanders dadurch erweitert werden, dass wenigstens einer der verschiebbaren Zwischenwalzen (5,6) auf deren Achsenden oder Zapfen (15) einwirkende Anpresselemente (7) zugeordnet sind, die die Zwischenwalze (5) zu einer Endwalze (2,3) hin drücken, wobei nur die, zwischen den, von Anpresselementen (7) beaufschlagten Zwischenwalzen (7) und einer bestimmten Endwalze (2,3) liegenden Glättspalte geschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander zur Glättung einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem Ständer und wenigstens einem, zwei Endwalzen und zumindest zwei Zwischenwalzen aufweisenden Walzenstapel, wobei die Walzen übereinander angeordnet sind, wenigstens eine Zwischenwalze in der Stapelebene verschiebbar gelagert ist und die Endwalzen als Durchbiegungseinstellwalzen mit einem über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung auf einem drehfest gehaltenen Träger abgestützten Walzenmantel ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Steuerung des Kalanders.
Im Allgemeinen sind alle Glättspalte während des Betriebs geschlossen. Um jedoch das Einsatzgebiet des Kalanders zu erweitern, ist es seit einiger Zeit, insbesondere zur Mattsatinage durchaus üblich, dass die Faserstoffbahn nur durch einen Glättspalt des Kalanders geführt wird, wobei die anderen Glättspalte offen sind.
Bei bestimmten Papiersorten kann die, in diesem einzigen Glättspalt des Kalanders benötigte Streckenlast jedoch so groß sein, dass wegen des unterschiedlichen Durchbiegeverhaltens der beteiligten Glättwalzen kein gleichmäßiges Querprofil der Presskräfte im Glättspalt mehr gewährleistet werden kann.
Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die benötige Streckenlast unter der minimalen Betriebsstrecklast des geschlossenen Kalanders liegt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher das Einsatzgebiet des Kalanders mit möglichst einfachen Mitteln zu erweitern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens einer der verschiebbaren Zwischenwalzen auf deren Achsenden oder Zapfen einwirkende Anpresselemente zugeordnet sind, die die Zwischenwalze zu einer bestimmten Endwalze hin drücken, wobei nur die, zwischen den, von Anpresselementen beaufschlagten Zwischenwalzen und einer bestimmten Endwalze liegenden Glättspalte geschlossen sind.
Durch das Schließen mehrerer, jedoch nicht aller Glättspalte des Kalanders sind niedrigere Streckenlasten in den Glättspalten möglich als bei vollständig geschlossenem Kalander.
Die Streckenlast wird im Wesentlichen von der wirkenden Gewichtskraft der Zwischenwalzen und der Anpresskraft der Anpresselemente bestimmt.
Die höchste Streckenlast wird dabei in dem Glättspalt eingestellt, an dem die bestimmte Endwalze beteiligt ist. Möglich wird dies durch das Anpressen einer oder mehrerer Zwischenwalzen in Richtung dieser Endwalze über die Anpresselemente.
Dabei kann die bestimmte Endwalze von der oberen oder unteren Endwalze gebildet werden.
Wegen der, die Anpressung unterstützenden Gewichtskraft der Zwischenwalzen, ist es jedoch von Vorteil, wenn die bestimmte Endwalze von der unteren Endwalze gebildet wird.
Die Anpresselemente greifen vorzugsweise an beiden Enden der entsprechenden Zwischenwalzen an.
Dabei kann es von Vorteil sein, wenn eine an den Glättspalten beteiligte Zwischenwalze ständerfest gelagert ist.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die, der bestimmten Endwalze benachbarte Zwischenwalze ständerfest gelagert ist. Dies ermöglicht die Bildung eines einzelnen Glättspaltes zwischen der bestimmten Endwalze und dieser Zwischenwalze ohne Nutzung von Anpresselementen, was die Einsatzmöglichkeiten des Kalanders ebenfalls erweitert.
Für viele Fälle kann es genügen, wenn nur eine Zwischenwalze Anpresselemente besitzt.
Falls diese verschiebbare Zwischenwalze direkt an die Endwalze grenzt, so kann damit ein Glättspalt mit erhöhter Streckenlast gebildet werden.
Es ist jedoch auch möglich, dass zwischen dieser verschiebbaren Zwischenwalze und der bestimmten Endwalze noch eine ständerfeste Zwischenwalze angeordnet ist. In diesem Fall können zwei Glättspalte gebildet werden, wobei die erhöhte Streckenlast im Glättspalt zwischen der bestimmten Endwalze und der ständerfesten Zwischenwalze erreicht wird.
Es kann allerdings auch vorteilhaft sein, wenn mehrere, vorzugsweise alle verschiebbaren Zwischenwalzen Anpresselemente besitzen.
Dies erlaubt nicht nur die Bildung mehrerer Glättspalte, sondern auch eine Anpassung der Anzahl der Glättspalte an die Erfordernisse. Es müssen so nur soviel Zwischenwalzen über die Anpresselemente in Richtung einer Endwalze gedrückt werden, wie erforderlich.
Als Anpresselemente können dabei auch bereits vorhandene Elemente der Zwischenwalzen, die beispielsweise zur Gewichtskompensation benutzt werden, Verwendung finden.
Um dabei in allen Glättspalten möglichst die gleiche Biegelinie zu erhalten, sollten die Anpresselemente in Abhängigkeit von der Durchbiegungseinstelleinrichtung und/oder in Abhängigkeit von der sich im Glättspalt mit der benachbarten Walze einstellenden Biegelinie gesteuert werden.
Eine gleiche Biegelinie ist insbesondere dann gegeben, wenn bei den, an den Glättspalten beteiligten Zwischenwalzen die Differenzstreckenlast über eine entsprechende Ansteuerung der Anpresselemente auf gleichem Niveau gehalten wird.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Streckenlast in den Glättspalten jeweils einen Basiswert multipliziert mit der Anzahl von Zwischenwalzen, die an Glättspalten beteiligt und bei dem betreffenden Glättspalt auf der, der bestimmten Endwalze gegenüberliegenden Seite des Glättspaltes angeordnet sind, entspricht.
Dies hat zur Folge, dass die Streckenlast in dem am weitesten von der Endwalze entfernten, geschlossenen Glättspalt einem Basiswert, in dem am zweitweitesten dem zweifachen Basiswert, in dem am drittweitesten den dreifachen Basiswert usw. entspricht.
Im Ergebnis führt dies zu gleichen Differenzstreckenlasten bei den Zwischenwalzen und dort bei ähnlicher Konstruktion und ähnlichem Gewicht der Zwischenwalzen auch zu gleichen Biegelinien.
Die Stapelebene kann senkrecht, waagerecht oder geneigt verlaufen.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 a-c:: mehrere Betriebsweisen des Kalanders und
Figur 2:: eine schematische Seitenansicht des Kalanders.

Der in Figuren 1a-c gezeigte Kalander wird von einem Stapel von 6 übereinander angeordneten Walzen 2,3,4,5,6 gebildet, die von einem Ständer 11 des Kalanders gehalten werden.
Dabei wird der Stapel von einer oberen 3 und einer unteren 2 Endwalze begrenzt. Diese Endwalzen 2,3 sind als Durchbiegungseinstellwalzen mit einem über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung 9 auf einem drehfest gehaltenen Träger 14 abgestützten Walzenmantel 10 ausgebildet.
Die Durchbiegungseinstelleinrichtung 9 wird hier jeweils von mehreren, axial nebeneinander angeordneten und hydraulisch anpressbaren Stützkolben gebildet, die den rotierbaren Walzenmantel 10 in der Stapel- und Pressebene 13 zur gegenüberliegenden Endwalze 2,3 drücken.
Von den rotierbaren Zwischenwalzen 4,5,6 ist die unterste 4 fest am Ständer 11 gelagert, während die anderen drei 5,6 in der Press- und Stapelebene 13 verschiebbar am Ständer 11 fixiert sind.
Eine einfache Möglichkeit, die Verschiebbarkeit zu gewährleisten, besteht darin, die Zapfen 15 der Zwischenwalzen 5,6 an Hebeln zu lagern, die um eine ständerfeste Achse schwenkbar sind.
An den Hebeln der, mit der festen Zwischenwalze 4 einen Glättspalt bildenden Zwischenwalze 5 greifen hydraulische Anpresselemente 7, welche diese Zwischenwalze 5 in Richtung der unteren Endwalze 2 drücken können.
Bei der in Figur 1a dargestellten Betriebsweise des Kalanders sind alle Glättspalte geschlossen. Hierzu werden die durchbiegungsgesteuerten Endwalzen 2,3 gegeneinander gedrückt. Dies führt auch zum Zusammendrücken der anderen Zwischenwalzen 4,5,6, wobei die ständerfeste Zwischenwalze 4 die Lage des Stapels festlegt.
Die Faserstoffbahn 1 durchläuft alle Glättspalte des Kalanders von oben nach unten, wobei sie zwischen den Glättspalten über Leitwalzen 8 geführt wird.
Zur Mattsatinage läuft die Faserstoffbahn 1 nur durch einen Glättspalt, der gemäß Figur 1 c von der festen Zwischenwalze 4 und der unteren Endwalze 2 gebildet wird.
Soll die Faserstoffbahn 1 jedoch durch mehrere, aber nicht alle Glättspalte des Kalanders geführt werden, wobei zumindest in einem Glättspalt relativ hohe Streckenlasten erforderlich sind, so kommt die in Figur 1b und 2 dargestellte Betriebsweise zum Einsatz.
Dabei wird die, der festen Zwischenwalze 4 benachbarte Zwischenwalze 5 über die Anpresselemente 7 zur festen Zwischenwalze 4 und die untere Endwalze 2 ebenfalls zur festen Zwischenwalze 4 gedrückt. Die Faserstoffbahn 1 durchläuft auch diese beiden Glättspalte von oben nach unten.
Da die Anpressung der verschiebbaren Zwischenwalze 5 der Anpressung der Endwalze 2 entgegengesetzt ist, können in dem Glättspalt mit der Endwalze 2 größere Streckenlasten bei gleicher Biegelinie der beteiligten Walzen erzeugt werden.
Während die von der Endwalze 2 ausgehende Streckenlast im Wesentlichen von der Durchbiegungseinstelleinrichtung 9 bestimmt wird, muss bei den von den Anpresselementen 7 erzeugten Streckenlasten noch das Gewicht der Zwischenwalzen 4,5 berücksichtigt werden.
Im Interesse einer gleichen Biegelinie werden daher die Anpresselemente 7 in Abhängigkeit von der Durchbiegungseinstelleinrichtung 9 gesteuert.
Auf diese Weise kann die Streckenlast im untersten Glättspalt doppelt so hoch eingestellt werden, wie in dem darüber liegenden Glättspalt.
Um eine Schnellöffnung der Glättspalte unabhängig von der Betriebsweise zu ermöglichen, ist der Träger 14 der unteren Endwalze 2 über beidseitig des Trägers angreifende, hydraulische Stellorgane 12 in der Press- und Stapelebene 13 verschiebbar.

Claims

Kalander zur Glättung einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn
(1) mit einem Ständer (11) und wenigstens einem, zwei Endwalzen (2,3) und zumindest zwei Zwischenwalzen (4,5,6) aufweisenden Walzenstapel, wobei die Walzen (2,3,4,5,6) übereinander angeordnet sind, wenigstens eine Zwischenwalze (5,6) in der Stapelebene (13) verschiebbar gelagert ist und die Endwalzen (2,3) als Durchbiegungseinstellwalzen mit einem über eine Durchbiegungseinstelleinrichtung (9) auf einem drehfest gehaltenen Träger (14) abgestützten Walzenmantel (10) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der verschiebbaren Zwischenwalzen (5) auf deren Achsenden oder Zapfen (15) einwirkende Anpresselemente (7) zugeordnet sind, die die Zwischenwalze (5) zu einer Endwalze (2,3) hin drücken, wobei nur die, zwischen den, von Anpresselementen (7) beaufschlagten Zwischenwalzen (5) und einer bestimmten Endwalze (2,3) liegenden Glättspalte geschlossen sind.
Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Endwalze von der unteren Endwalze (2) gebildet wird.
Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine an den Glättspalten beteiligte Zwischenwalze (4) ständerfest gelagert ist.
Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die, der bestimmten Endwalze (2,3) benachbarte Zwischenwalze (4) ständerfest gelagert ist.
Kalander nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
nur eine Zwischenwalze (5) Anpresselemente (7) besitzt.
Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise alle Zwischenwalzen (5) Anpresselemente (7) besitzen.
Verfahren zum Steuern eines Kalanders nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anpresselemente (7) in Abhängigkeit von der Durchbiegungseinstelleinrichtung (9) gesteuert werden.
Verfahren zum Steuern eines Kalanders nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anpresselemente (7) in Abhängigkeit von der sich im Glättspalt mit der benachbarten Walze (2,3,4,5) einstellenden Biegelinie gesteuert werden.
Verfahren zum Steuern eines Kalanders nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
bei den, an den Glättspalten beteiligten Zwischenwalzen (4,5) die Differenzstreckenlast über eine entsprechende Ansteuerung der Anpresselemente (7) auf gleichem Niveau gehalten wird.
Verfahren zum Steuern eines Kalanders nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Streckenlast in den Glättspalten jeweils einen Basiswert multipliziert mit der Anzahl von Zwischenwalzen (4,5), die an Glättspalten beteiligt und bei dem betreffenden Glättspalt auf der, der bestimmten Endwalze (2,3) gegenüberliegenden Seite des Glättspaltes angeordnet sind, entspricht.