-
Die
Erfindung betrifft einen Kalander nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Aus
EP 0 967 324 ist eine Vorrichtung
zum Glätten einer Materialbahn wie insbesondere einer Papier-
oder Kartonbahn bekannt, die wenigstens eine Glättzone
aufweist, durch die die Materialbahn hindurchgeführt wird.
Zumindest eine Glättzone ist zwischen einer eine weiche
oder elastische Oberfläche aufweisenden Durchbiegungseinstellwalze
und einem eine harte und glatte Oberfläche aufweisenden
Endlosband hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet, das
im Bereich der Glättzone über eine innerhalb der Bandschlaufe
liegenden Stützfläche geführt ist. Innenseitig
ist die Bandschlaufe mit einem Heizmedium beaufschlagbar, so dass
dieses Endlosband erhitzt wird. Nachteilig ist der hohe Energieaufwand
für die Beheizung der Bandschlaufe. Die weiche Gegenwalze
bedarf zudem wiederholter Wartungsarbeiten durch Abschleifen des
weichen Bezuges zur Entfernung von im Betrieb eingeprägter
Markierungen.
-
Aus
DE 101 57 687 A1 ist
ein Kalander zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn
bekannt, die einen Nip aufweist, der zwischen einer beheizbaren Walze
und einem umlaufenden Mantel gebildet ist. Der Mantel wird unter
der Wirkung eines Stützelements über einen vorbestimmten
Umfangsbereich an die Walze angedrückt. Um die Bahn besser
zu glätten, ist ein zusätzliches beheiztes Band
durch den Nip geführt. Es wird also ein beheiztes Band
zwischen der Bahn und dem Mantel durch den Nip geführt.
Der Energieaufwand ist auch hier hoch.
-
Aus
DE 39 20 204 C2 ist
eine Vorrichtung zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn
bekannt, die eine Glättzone zwischen zwei zueinander weisenden
Flächen bildet. Die Flächen verlaufen zueinander
parallel, sind beheizbar und zueinander einstellbar, so dass die
Bahn einem definierten Pressdruck ausgesetzt werden kann. Eine Fläche
ist dabei vorzugsweise ein Mantel einer Walze. Die andere Fläche
wird mittels eines endlosen, flexiblen Bandes gebildet. Das Band
ist in Richtung zu dem Walzenmantel mittels eines anpressbaren Stützelementes abgestützt.
Dieses weist eine zum Band konkave Abstützfläche
auf, die zu dem Radius des Walzenmantels komplementär ausgebildet
ist. Anstelle des Mantels der Walze kann auch ein flexibles Band
verwendet werden, das auf bekannte Weise über Rollwalzen geführt
und in der Glättzone zu einer konvexen Form mittels eines
Stützelements geformt wird. Bei Verwendung eines Metallbandes
hat dieses den Vorteil einer guten Beheizbarkeit, beispielsweise
mittels Induktionsheizung. Eine Beheizung mit Dampf oder Heißluft
kommt zur Anwendung, wenn es sich um ein Nichtmetall-Band handelt.
Eine weitere Ausführungsform sieht endlose, flexible Bänder
vor, die die beiden Flächen bilden. Sie sind zueinander
auf bekannte Weise definiert anpressbar. Um die Bahn besser zu glätten,
ist wiederum ein hoher Energieaufwand erforderlich.
-
Aus
AT 502 000 B1 ist
ferner ein Band für eine Verarbeitungsvorrichtung bekannt,
die für die Behandlung einer Faserbahn gedacht ist. Die
Verarbeitungsvorrichtung weist einen Bandlauf auf, der so ausgebildet
ist, dass er um wenigstens ein Führungselement läuft,
und wobei außerhalb dieses Bandlaufes wengistens ein Gegenelement
vorgesehen ist, das eine Kontaktfläche zu dem Band schafft,
so dass zwischen dem Band und dem Gegenelement eine Bahnverarbeitungszone
besteht, durch die die zu behandelnde Bahn hindurchläuft.
Für eine verbesserte Bandlösung ist vorgesehen,
dass das Band einen Schichtaufbau mit einer äußeren
Metallschicht aufweist, die für den Kontakt mit einer zu
behandelnden Faserbahn gedacht ist, und wenigstens einer Rückenschicht,
die mit der Innenfläche der Metallschicht verbunden ist.
Die äußere Metallschicht besitzt eine Dicke innerhalb
eines Bereiches von etwa 0,1 – etwa 0,3 mm. Die dünne
Metallschicht ermöglicht, die Wärme rasch vom
Band auf die Materialbahn zu übertragen. Das Erwärmen
der Metallschicht des Bandes und eine rasche Übertragung
von dort auf die Bahn kann gefördert werden, wenn man die Rückenschicht
aus einem Wärme isolierenden oder schlecht leitenden Material
herstellt. In diesem Falle wird die Wärme von der Metallschicht
nur gegen die Bahn hin übertragen und gleichzeitig kühlt
die Metallschicht rasch ab. Nachteilig ist aber, dass die Wärmespeicherkapazität
eines solchen dünnen Metallbandes gering ist. Es besteht
deshalb die Gefahr, dass die übertragene Wärmemenge
im Langnip variiert und dadurch die Bahn ungleichmäßig
geglättet wird.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, einen Kalander zum Glätten
einer Papier- oder Kartonbahn mit mindestens einem Langnip der genannten
Art zu schaffen, der die Bahn besser glättet.
-
Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Hierdurch
wird ein Kalander zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn
mit mindestens einem Langnip geschaffen, der eine Soft-Glättung
in einem Langnip realisiert und dabei wenig Energieaufwendung erfordert,
weil nur die Außenhaut des Endlosbandes aufgeheizt werden
braucht. Die Wärmespeicherkapazität der weichen
Außenhaut ist auch bei einer dünnen Schicht gut.
-
Eine
Wärmeübertragung von der warmen Außenhaut
auf die Papier- oder Kartonbahn kann durch Wärmeleitung
auf einer Verweilstrecke vor dem Langnip erfolgen.
-
Dabei
kann für einen zusätzlichen Wärmeeintrag
eine Beheizung im Langnip vorgesehen sein.
-
Bevorzugt
ist, dass die äußere Beschichtung eine Oberflächengüte
aufweist, die für die Glättung vorteilhaft ist.
Dabei ist ferner bevorzugt, dass der Elastizitätsmodul
der äußeren Beschichtung geringer ist als der
des Grundbandes, damit Druck und Temperatur im Langnip gleichmäßig übertragen
werden.
-
Vorzugsweise
ist die äußere Beschichtung berührungslos
aufheizbar. Besonders bevorzugt ist die Aufheizung mittels Mikrowellen.
Vorzugsweise erfolgt der Energieeintrag dabei über die äußere
Beschichtung und nicht über das Material des Grundbandes.
Die äußere Beschichtung besteht dann vorzugsweise
aus einem Material mit einem möglichst hohen dielektrischen
Verlustfaktor, um die Erhitzung mit Mikrowellen auf die Beschichtung
zu beschränken. Vorzugsweise ist die äußere
Beschichtung aus PTFE, Silikon oder PU-Harz hergestellt. Durch Materialzusätze
ist deren dielektrische Konstante beeinflussbar. Für das
Grundband kann als Material Metall vorgesehen sein, das durch Mikrowellen
nicht beheizbar ist.
-
Der
Langnip kann begrenzt werden durch einen Druckschuh mit umlaufendem
Endlosband in Verbindung mit einer Gegenwalze als Gegenelement oder
in Verbindung mit einem zweiten Druckschuh innerhalb einer Bandschlaufe.
Die Bandschlaufe kann entsprechend dem Endlosband ausgebildet sein. Das
Gegenelement kann beheizbar sein, um zusätzlich Wärmeenergie
auf die Papier- oder Kartonbahn vor und/oder im Langnip zu übertragen.
Dadurch kann die Bahn beidseitig beheizt den Langnip durchlaufen,
wodurch eine beidseitige Glättung möglich ist.
-
Der
oder die Druckschuhe können für die Einstellung
eines Druckprofils im Nip ausgebildet sein.
-
Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
und den Unteransprüchen zu entnehmen.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher
erläutert.
-
1 zeigt
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kalanders,
-
2 zeigt
schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kalanders.
-
Die
Erfindung betrifft einen Kalander zum Glätten einer Papier-
oder Kartonbahn 1 mit mindestens einem Langnip 2 zwischen
zwei Pressflächen 3, 4 und einer Heizeinrichtung 5 zum
Erwärmen der Papier- oder Kartonbahn 1 für
ein Glätten unter Anwendung von Druck und Temperatur.
-
Gemäß 1 wird
die mindestens eine Pressfläche 3 gebildet von
einem Druckschuh 6 mit einem umlaufenden Endlosband 7,
das im Bereich des Langnips 2 auf dem innerhalb einer Bandschlaufe
angeordneten Druckschuh 6 sich abstützt. Der Druckschuh
kann in bekannter Weise an einem feststehenden Träger 8 angeordnet
sein. Das Endlosband 7 kann angetrieben sein oder durch
die laufende Bahn 1 bewegt werden. Der Druckschuh 6 besitzt in
bekannter Weise eine Pressfläche 3, die konkav oder
konvex gekrümmt sein kann und komplementär ausgebildet
ist zu der Pressfläche 4 eines Gegenelementes 9.
Eine hydrodynamische und/oder hydrostatische Schmierung des Endlosbandes 7 an
der Pressfläche 3 des Druckschuhs 6 erfolgt
ebenfalls in bekannter Weise.
-
Das
Endlosband 7 ist flexibel ausgebildet und weist ein Grundband
auf, das mit einer weichen äußeren Beschichtung
versehen ist, deren Materialstärke im Bereich von 0,1–2
mm liegt bei einer Oberflächenhärte von 60–98
Shore D. Die Beschichtung des Endlosbandes ist vor dem Langnip 2 aufheizbar mittels
der Heizeinrichtung 5 zur Bildung einer warmen Außenhaut
des Endlosbandes 7.
-
Zur Übertragung
von Wärmeenergie auf die Papier- oder Kartonbahn 1 kontaktiert die
warme Außenhaut die Bahn 1 auf einer Verweilstrecke
kleiner 0,7 sec. vor dem Langnip 2. Die Heizeinrichtung 5 ist dazu
mit einem wählbaren Abstand vor dem Langnip 2 positioniert.
-
Die äußere
Beschichtung weist eine Oberflächengüte von Ra
0,1–0,5 μm auf, und der Elastizitätsmodul
der äußeren Beschichtung ist geringer als der Elastizitätsmodul
des Grundbandes, wodurch die Softglättung der Bahn 1 verbessert
wird. Die Druckbeständigkeit der äußeren
Beschichtung liegt bei 5–35 N/mm2.
-
Die äußere
Beschichtung des Endlosbandes 7 wird berührungslos
aufgeheizt. Die Heizeinrichtung 5 wird dazu vorzugsweise
von einem Mikrowellenerzeuger gebildet, der die Beheizung mittels
Mikrowellen vornimmt. Für einen Energieeintrag im Wesentlichen
nur in der äußeren Beschichtung des Endlosbandes 7 besteht
das Grundband des Endlosbandes 7 vorzugsweise aus einem
metallischen Werkstoff und/oder einem Textilmaterial, insbesondere
unter Verwendung metallischer Fasern. Als Textilmaterial sind Gewebe,
Gewirke, Filze usw. einsetzbar.
-
Die äußere
Beschichtung ist vorzugsweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen),
Silikon oder PU-Harz hergestellt, wobei Materialzusätze
den dielektrischen Verlustfaktor erhöhen können.
Auch eine innerhalb der Bahnschleife des Endlosbandes 7 angeordnete
Heizung wirkt dann vorzugsweise im Wesentlichen nur auf die äußere
Beschichtung, die im Langnip 2 in Kontakt tritt mit der
Bahn 1. Die Heizenergie zum Aufheizen der Oberfläche
der Bahn 1 wird dann im Wesentlichen nur in die äußere
Beschichtung des Endlosbandes 7 eingeleitet. Die äußere
Beschichtung kann beispielsweise auf das Grundband aufgeschweißt
sein.
-
Das
Endlosband 7 wird durch Umlenkwalzen 10 als Bandschlaufe
umgelenkt. Die Bahn 1 wird dabei so geführt, dass
diese das Endlosband 7 berührt im Bereich einer
Umlenkwalze 10, die das Endlosband 7 in den Langnip 2 lenkt.
Eine zusätzliche Heizung 15 kann außerhalb
des Endlosbandes 7 vorgesehen sein, um die Erwärmung
der äußeren Beschichtung weiter zu verbessern
und/oder um zusätzlich das Grundband des Endlosbandes 7 aufzuheizen,
wobei die äußere Beschichtung die Wärme zur
Bahn 1 durchleitet. Die zusätzliche Heizung 15 wird
vorzugsweise von Infrarotstrahlern oder von einer Induktionseinrichtung
gebildet. Das Gegenelement 9 kann ferner als Thermowalze
ausgebildet sein.
-
Die
andere Pressfläche 4 wird gemäß 1 durch
ein Gegenelement 9 in Form einer Gegenwalze gebildet. Die
Gegenwalze kann beheizbar sein, so dass die Bahn 1 beidseitig
aufgeheizt den Langnip durchlaufen kann. Ein beidseitiges Glätten
in dem einen Langnip ist dadurch möglich.
-
Gemäß 2 kann
die andere Pressfläche 4 durch einen innerhalb
einer Bandschlaufe 11 liegenden Druckschuh 12 mit
feststehendem Träger 13 gebildet werden. Die Bandschlaufe 11 ist
als Stahlband oder entsprechend dem Endlosband 7 ausgebildet. Die
Bandschlaufe 11 ist durch die Heizung 5 aufheizbar.
Wie das Endlosband 7, kann die Bandschlaufe 11 zweistufig
aufheizbar sein, wofür eine zusätzliche äußere
Heizung 15 vorgesehen ist. Die beiden Endlosbänder 7, 11 können
nach Art eines Transportbandes mit Ober- und Untertrum ausgebildet
sein, wie in 2 dargestellt. Die Bahn 1 wird
dann auf einer Verweilstrecke vor dem Langnip 2 sandwichartig
zwischen den Endlosbändern 7, 11 in den
Langnip 2 geführt. Die Wärmeübertragung
auf dieser Verweilstrecke vor dem Langnip 2, die vorzugsweise
unter 0,7 sec. liegt, ist dadurch optimiert. Die Bahn 1 kann dann
an der Oberseite und der Unterseite kurz vor dem Langnip 2 mit
Wärmeenergie behandelt werden. Zur Lenkung der Bahn 1 in
diese Verweilstrecke kann eine Breitstreckwalze 14 vorgesehen
sein.
-
Die
Pressflächen 3, 4 können für
die Einstellung eines Druckprofils im Langspalt 2 ausgebildet sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0967324 [0002]
- - DE 10157687 A1 [0003]
- - DE 3920204 C2 [0004]
- - AT 502000 B1 [0005]