SE451204B - On-machine superkalander for en pappersmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 451 204 2 Maskinkalandreringen kan beroende på den behandlade papperskvaliteten och de på denna ställda fordringarna även genomföras medelst en kalander med ett enda nyp, d v s medelst en kalander som bildas av ett enda vals- par. Vanligtvis innefattar dock maskinkalandern 4-8 valsar, vilka således bildar 3-7 nyp.

Vid superkalandreringen försöker man i allmänhet få en enhetlig glans på båda sidorna av banan. På grund av detta måste det finnas minst två mjuka nyp och dess- utom på sådant sätt att båda sidorna av banan kommer att anligga mot ytan av en hård vals. En fristående superkalander uppvisar ända upp till 10 nyppar. I För att effektivisera produktionen vid pappersfram- ställningen har det visat sig vara nödvändigt att försöka åstadkomma en kalanderenhet med förenande maskinkalander- och superkalanderfunktioner. I sökandens FI-patentansökan nr 761764 har således beskrivits en on-machine superka- lander som är avsedd att anslutas till en pappersmaskin.

Denna kalander består av en av vanliga hårda valsar bildad valsstapel och ett väsentligen lika stort antal mjuka valsar, som är anordnade utanför valsstapeln för att bilda mjuka nyp mot de hårda valsarna.

Med hjälp av denna kända maskinkalander- och super- kalanaetkombination är det möj11gt att på önskat sätt genomföra banans superkalandrering omedelbart efter pappersmaskinen utan mellansteg. Det har dock visat sig att själva kalandreringsresultatet, d v s den super- glans som papperet erhåller genom denna kalandrerings- behandling, i vissa fall inte alltid är tillfredsställande.

Det har konstaterats att glansen inte är jämn utan fläckig, d v s på banan förekommer lokalt mera glansiga partier.

Likaså har det visat sig att banan har en benägenhet att svartna. Detta beror delvis på att de hårda nypen är onödigt hårda och oelastiska.

Beträffande den till föreliggande uppfinning anslutan- de teknikens ståndpunkt hänvisas dessutom till FI-patentet nr 55694 (Oy Wärtsilä Ab) och till sökandens FI-patent- ansökningar nr 793200 och nr 793201. Vid föreliggande .n 10 15 20 25 3G 35 451» 204 3 uppfinning har man utgått från den upptäckten att kalan- derns mjuka valsar, exempelvis pappersvalsar, är relativt känsliga för skador. Ett ändamål med uppfinningen är således att åstadkomma en kalander där de mjuka valsarna snabbt kan bytas ut under produktionens gång. Ett ändamål är även att åstadkomma en kalander med bättre verknings- grad än förut, varvid förhållandet mellan kalanderns driftstoppstid och produktionstid blir relativt litet.

Kalandrar som består av grupper av tre eller flera valsar är förut kända. Vid dessa kända lösningar har det inte varit möjligt att byta ut en mjuk vals under körningen. I vissa kända kalandrar med fyra nyp är det möjligt att byta ut en mjuk vals under produktionen utan att söndra banan, men härvid blir dock papperets ena sida helt okalandrerad.

De mjuka valsar som används vid superkalandreringen slits som sagt fort ut och skadas ofta. Eftersom lönsam- heten av en on-machine superkalanderinvestering i jäm- förelse med sedvanliga superkalandrar i avgörande grad beror på hur litet pappersmaskinens produktionsverknings- grad sjunker på grund av den efter pappersmaskinen pla- cerade on-machine superkalandern, är det â andra sidan synnerligen viktigt att minimera längden av produktions- avbrotten vid byte av valsar, i synnerhet mjuka valsar.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en kalander i samband med vilken längden av produktionsstoppen kan minimeras, dock på sådant sätt att kalanderns valsantal samtidigt kan hållas relativt ilâgt.

Ett ändamål med uppfinningen är även att åstadkomma en kalander där en skadad mjuk vals kan bytas ut under produktionens gång.

För att uppnå de ovan angivna målen är uppfinningen i huvudsak kännetecknad därav, att i nämnda kalandervals- grupper mittvalsen utgörs av en hårdytad kalandervals och de yttersta valsarna av mjuka kalandervalsar, som bildar mjuka kalandreringsnyp med nämnda hårdytade mitt- vals på sådant sätt, att åtminstone de flesta av de 10 15 20 25 30 35 451 204 4 mjuka valsarna är utbytbara under pappersframställningen utan betydande produktionsavbrott, och att banans lopp genom de olika valsgrupperna och deras nyp är sålunda anordnad att de motsatta ytorna av banan kommer turvis mot en mjuk vals i nypet i efter varandra följande vals- grupper.

Uppfinningen beskrivs härefter i detalj under hänvis- ning till några i figurerna på den bifogade ritningen visade utföringsformer. Uppfinningen är dock inte be- gränsad till detaljerna av dessa utföringsformer.

Figur 1 visar schematiskt en sidovy av en första utföringsform av uppfinningen.

Figur 2 visar på samma sätt som figur l en andra utföringsform av uppfinningen.

Figur 3A, 3B och 3C visar tre olika bandragnings~ alternativ.

Figur 1 och 2 visar en kalander för en papperbana W.

Kalandern uppvisar vertikala stomdelar 10 och 11. Vid utföringsformen enligt fig 1 är konsoldelar 12 och 13 anslutna till övre delen av stomdelarna 10 och ll. Vid utföringsformen enligt figur l är stomdelen 10 nedtill försedd med en långsträckt konsol 14. Enligt figur 2 är den bakre stomdelen försedd med en motsvarande kon- sol 14.

Enligt figur 1 är en kalandervalsgrupp R2 och R3 lagrad på vardera sidan av stomdelen 10. En kalander- valsgrupp Rl är i sin tur lagrad på stomdelen 11,12.

Enligt figur 2 är en första kalandervalsgrupp R1 lagrad på stomdelen 10. En tredje kalandervalsgrupp R3 är an- ordnad på stomdelen ll mitt emot den första kalander- valsgruppen och en andra kalandervalsgrupp R2 är i sin tur belägen på baksidan av stomdelen ll i banans W löp- riktning sett.

Enligt uppfinningen omfattar de ovannämnda kalander- valsgrupperna R tre kalandervalsar, av vilka de yttersta kalandervalsarna 20a och 20b är mjuka kalandervalsar, t ex pappersvalsar och den mittersta valsen 21 är en hård vals, t ex en vals med kokillgjutgodsyta. Till kalandervalsgrupperna R hör dessutom en ledvals 23. n, 10 15 20 25 30 _55 451 204 5 Denna vals är dock inte alltid nödvändig.

Vid varje kalandervalsgrupp R bildas enligt upp- finningen två kalandreringsnyp Al, A2;B1,B2;C1,C2 efter varandra, Var och en kalandervalsgrupp R uppvisar så- ledes två mjuka nyp, mellan vilka banan lösgörs från den hårda valsen 21 och leds över ledvalsen 23.

De i figur l och 2 visade kalandrarna innefattar förutom de egentliga mjuka kalandervalsnypen A,B och C även dragnyp D1,D2 och D3 för möjliggörande av banans W dragning och frammatning. Dragnypen är dock inte några egentliga kalandrerande glättningsnyp. Nypen D bildas t ex mellan en hård undre vals 24a,25a,26a och en med gummibeläggning försedd övre vals 24b,25b,26b. De hårda valsarna 24a,25a,26a är lagrade i lagerbärare som är stationärt fästa vid stommen, medan de gummibelagda valsarna 24b,25b,26b är lagrade i bärare som är ledbart fästa vid ett ledställe 43 på stomkonstruktionerna.

Lagerbärarna för de sistnämnda valsarna är förbundna med armar 44. Kraftanordningar 45 är anordnade i samband med armarnas yttre ände, varvid nypen D kan öppnas och belastas med hjälp av kraftanordningarna.

Av kalandervalsarna 20a,20b och 21 är de övre mjuka kalandervalsarna 20b lagrade i lagerbärare som genom förmedling av fasta bärkonstruktioner 33 står i för- bindelse med kalanderstommen. De mittersta hårdytade kalandervalsarna 2l i kalandervalsgrupperna R är lagrade ledbart i stomkonstruktionerna 10,11 på sådant sätt, att valsarna 21 kan röra sig i en i huvudsak vertikal riktning. I detta syfte är valsarnas 21 lagerbärare vid en ledpunkt 34 förbundna med armar 38. Anslagsdelar 40 är anordnade ovanför armarnas yttre ände. Anslagsdelarna begränsar ett nedre läge för valsarna 21 och valsarna 21 kan röra sig uppåt från detta nedre läge. De undre mjuka valsarna 20a är fästa vid bärare 35 som vid ledpunkter 36 är svängbart anslutna till stomkonstruktionerna 10,11.

Bärarna 35 är förenade med armar 37. Armarnas yttre ände påverkas av en kraftanordning 39. Kraftanordningarna 39 utgörs t ex av hydrauliska eller pneumatiska cylindrar 10 15 20 25 30 55 451 204 6 och genom att svänga armarna 37 med hjälp av dessa kan nypparen A,B och C belastas med ett önskat linjetryck för utförande av kalandrering. När trycket upphävs i kraftanordningen 39 öppnas de nämnda nypparen A,B och C mycket snabbt och valsarna 20a och 21 hålls på plats av begränsningsanordningarna 40, varvid nypen är lämp- ligt öppna. På detta sätt kan produktionsavbrotten till en del förkortas.

I figurerna är banans W inlopp i kalandern utmärkt med hänvisningen Win och banans utlopp med hänvisningen Wout.

Figurerna visar dessutom ledvalsar 27, med hjälp av vilka banan W leds genom kalandern.

I och för sig kända rullanordningar 28 är anordnade på kalanderns utgångssida. Till kalandern hör dessutom fuktmätanordningar 31 på dess ingångssida och motsvarande fuktmätanordningar 32 på dess utgångssida. Vid framled- ningen av banänden genom kalandern används ledplåtar 30 tillsammans med i och för sig kända blåsanordningar (icke visade). Till framledningsanordningarna hör dess- utom linpar 41 och linhjul 42. Det är dock inte nöd- vändigt att närmare förklara detaljerna av dessa linpar och linhjul i detta sammahang.

I den i figurerna visade kalandern är det möjligt att snabbt byta ut de mjuka kalandervalsarna 20a och 20b, som ofta skadas och som fort slits ut. Den övre mjuka kalandervalsen 20b i grupp R2 kan snabbt bytas ut med hjälp av en traverskran i pappersmaskinsalen- Den undre mjuka valsen 20a i grupp R2 kan bytas ut genom att sänka ned valsen på en vagn 47, som tillsammans med valsen kan köras till änden av konsolen, varefter valsen 20a kan lyftas bort med hjälp av lyftkranen. Det är för- delaktigt att anordna reservvalsar färdigt på ett lämp- ligt ställe i samband med stomkonstruktionerna. Enligt figur l och 2 finns det mellan kalandervalsgrupperna R1 och R3 ett utrymme T. I detta utrymme kan man använda särskilda anordningar för byte av mjuka valsar som ut- vecklats enkom för detta ändamål. 10 15 20 25 30 35 451 204 7 Figur 3A, 3B och 3C visar några alternativa sätt att dra banan genom kalandern enligt figur 2. Enligt figur 3 är alltid en valsgrupp R' i reserv. I de flesta fall räcker det med fyra efter varandra belägna mjuka nyp för att åstadkomma de släthets- och glansegenskaper som är typiska för superkalandrerat papper. Det ovan angivna utesluter dock alls inte att i kalandern enligt uppfinningen används tre eller även flera valsgrupper R bestående av tre kalandervalsar.

Enligt figur 3A är den andra valsgruppen R2' i är alltså öppna. Banans W båda sidor blir enligt figur 3A glättade. reserv och ur bruk, och dess nyp Bl' och B2' Enligt figur 3B är den första valsgruppen R1' ur bruk och dess nyp A1' och A2' är öppna. Enligt figur 3C är den första och den andra valsgruppen R1 och R2 i bruk, medan den tredje valsgruppen R3' är i reserv och dess nyp Cl och C2' är alltså öppna. Även vid utföringsfor- merna enligt figur 3B och 3C kommer banans W båda sidor turvis mot hårda och mjuka valsar.

Funktionen av kalandern enligt uppfinningen kan göras automatisk på sådant sätt, att om någon av valsarna, t ex en mjuk vals skadas öppnas kalanderns alla nyp och vid behov ändras banans dragning, beroende på var skadan har inträffat, genom att dra banänden längs ett annat lopp, varefter nypen stängs och körningen fort- sätter längs detta nya lopp. Härefter byts den skadade valsen ut och utförs andra eventuella serviceâtgärder, varefter den valsgrupp där skadan inträffade blir en färdig reservvalsgrupp, som omedelbart kan tas i bruk då en skada uppkommer i någon annan valsgrupp. De produk- tionsavbrott som en valsskada ger upphov till blir således mycket korta och samtidigt hålls dock antalet valsar i kalandern relativt lågt.

Banans lopp hindrar inte ett byte av skadade mjuka valsar i grupperna R2 och R3 under produktionens gång, d.v.s. utan att alls avbryta produktionen, ty banans W lopp styrs enbart av de hårda valsarna 21,23. Då en vals skadas i valsgruppen Rl dras banan enligt figur 3B, 10 451 204 8 varefter den skadade valsen kan bytas ut. Banans lopp kan anordnas så att det styrs enbart av de hårda valsarna 21,23 även i gruppen R1. Alla valsbyten kan genomföras t ex på maskinnivå med hjälp av i korridoren på driftsidan verkande speciella anordningar, som dock inte faller inom ramen för denna uppfinning.

I synnerhet i bredare kalandrar är de mjuka valsarna 20a,20b böjningskompenserade valsar och i vissa fall kan även valsarna 21 vara böjningskompenserade valsar.

'I smalare kalandrar duger även böjningsminimerade valsar eller vanliga valsar utan sådana egenskaper.

Uppfinningens olika detaljer kan variera inom ramen för den i de vidstående patentkraven definierade upp- finningstanken. “ß

Claims (6)

10 15 20 25 30 451 204 PATENTKRAV

1. On-machine superkalander till en pappersmaskin, i vars slutände ifrågavarande kalander placeras och som är anordnad att fungera som en superkalander som uppvisar både hårda och mjuka kalandervalsar, som sins- emellan bildar mindre kalandreringsnyp, och vilka kalander- valsar är anordnade i tre eller flera, endast tre kalander- valsar innefattande valsgrupper (R), som är separata i förhållande till varandra på sådant sätt, att de olika gruppernas (R) valsar inte står i indirekt och inte i direkt nypkontakt med varandra, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i nämnda kalandervalsgrupper (R) mitt- valsen utgörs av en hårdytad kalandervals (21) och de yttersta valsarna av mjuka kalandervalsar (20a,20b), som bildar mjuka kalandreringsnyp (A1,A2;B1,B2;Cl,C2) med nämnda hârdytade mittvals (21) på sådant sätt, att åtminstone de flesta av de mjuka valsarna (20a,20b) är utbytbara under pappersframställningen utan betydande produktionsavbrott, och att banans (W) lopp genom de olika valsgrupperna och deras nyp är sålunda anordnad att de motsatta ytorna av banan kommer turvis mot en mjuk vals i nypet i efter varandra följande valsgrupper (R).

2. Kalander enligt patentkravet 1, k ä n n e ~ t e c k n a d därav, att kalandern innefattar åtminstone tre stycken nämnda separata valsgrupper (R1,R2,R3) och att loppet av banan (W) som skall kalandreras genom kalandern är anordnat på sådant sätt, att två eller 'flera kalandervalsgrupper (R) ständigt är i bruk medan *åtminstone en kalandervalsgrupp (R) är i reserv för minimering av tiderna för produktionsavbrott på sådant sätt, att byte av mjuka valsar kan utföras under super- kalandreringen.

3. Kalander enligt patentkravet l eller 2, n e t e c k n a d därav, att valsarna i en skild kalander- valsgrupp (R) är anordnade i en väsentligen lodrät stapel. k ä n - 10 15 20 451 204 10

4. Kalander enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att i nämnda valsgrupper (R) den översta kalandervalsen (20b) är lagrad i till kalanderns stomme (l0,ll,l2,l3) fast anslutna lagerbärare, att :V den hårdytade mittvalsen (21) är lagrad i bärare (34,38), som kan svänga i huvudsak i ett vertikalplan och att den understa mjukytade kalandervalsen (20a) i nämnda valsgrupper (R) är lagrad i bärare (35), som är ledbart (36) eller på motsvarande sätt fästa vid stomkonstruktionerna samt vid organ (37,39), medelst vilka kalandreringsnypen kan belastas och genom inverkan av vilka kalandrerings- nypen (Al,A2;B1,B2;C1,C2) snabbt kan öppnas.

5.Kalander enligt patentkravet 1,2,3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att rotationsriktningen i åtminstone en kalandergrupp (R) är anordnad att kunna kastas om.

6. Kalander enligt patentkravet l,2,3,4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att banans lopp åtminstone i de flesta av nämnda valsgrupper (R1,R2,R3) är anordnat på sådant sätt, att enbart de hårda valsarna styr och ändrar banans (W) lopp. (I