WO1999047750A1

WO1999047750A1 - Kalanderanordnung

Info

Publication number: WO1999047750A1
Application number: PCT/EP1999/001412
Authority: WO
Inventors: Bernhard Brendel; Peter Svenka
Original assignee: Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG; Küsters Beloit Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 1999-09-23
Also published as: EP0990070A1; JP2001526747A; ATE239825T1; JP4575476B2; DE59905425D1; JP2008285806A; EP0990070B1; CA2290558A1; DE19811474A1

Abstract

Vertikale Kalanderanordnung, umfassend eine biegesteuerbare Oberwalze (12), eine biegesteuerbare Unterwalze (20) und zwischen Ober- und Unterwalze angeordnete Zwischenwalzen (14, 16, 18). Sowohl die Oberwalze (12) als auch die Unterwalze (20) sind mit jeweils einem Leistungsantrieb versehen.

Description

Ka1anderanordnung

Die Erfindung betrifft eine Kalanderanordnung.

Bei vertikalen Kalandern mit einer Mehrzahl von Walzen ist eine der Zwischenwalzen mit einem Hauptantrieb versehen und überträgt die Drehmomente auf alle anderen Walzen durch Tangentialkräfte reibschlüssig von einer auf die nächste Walze und über die zu behandelnde Bahn und die Walzenbezüge. Dies führt zu unerwünschten horizontalen Auslenkungen, d.h. zu Deformationen der Zwischenwalzen. Ferner werden die Bahnstruktur sowie die Walzenbezüge beeinträchtigt. Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht einen bekannten Off-line-Kalander, bei dem eine Zwischenwalze 2, das ist die Antriebswalze mit einem Hauptantrieb, angetrieben ist.

Bei einem On-line-Kalander werden vor dem Einziehen der Papierbahn und bei geöffneten Nips alle mit der Papierbahn in Kontakt stehenden Walzen durch ihre Hilfsantriebe und die Antriebswalze mit dem Hauptantrieb auf eine Drehzahl beschleunigt, bei der die jeweilige Umfangsgeschwindigkeit der der Bahngeschwindigkeit des Papiers entspricht, die 1000 m pro Minute und weit darüber betragen kann. Nach dem Schließen der Nips erfolgt der Leistungseintrag ausschließlich durch den Hauptantrieb einer einzi- gen Antriebswalze. Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, in der der Hauptantrieb 4 durch ein großes, die Hilfsantriebe 6 durch ein kleines Antriebsymbol dargestellt sind. In den Fig. 1 und 2 sind die horizontalen Auslenkungen in der Walzenmitte schematisch als Mittenversatz eingezeichnet.

Bei modernen Kalandern sind die oberste und die unterste Walze des Walzenstapels als durchbiegungssteuerbare Walzen ausgeführt. Diese beiden Walzen benötigen aufgrund ihrer funktionsbedingten inneren Reibungsverluste eine größere Antriebskraft als die übrigen Kalanderwalzen. Zusätzlich erfolgt die stärkste Umformung der Papierbahn im ersten Nip. Diese beiden Leistungsanteile müssen bei herkömmlichen Kalandern mit einem Hauptantrieb durch den gesamten Walzenstapel geschleppt werden und beanspruchen dabei in schädlicher Weise die Papierbahn und die Walzenbezüge durch reibschlüssige Übertragung der Tangentialkräfte. Dies hat einen erhöhten Verschleiß der Walzenoberflächen und eine Minderung der Lebensdauer der Walzen zur Folge.

Gemäß einem älteren Vorschlag in DE-196 50 576.3 sind alle Walzen mit eigenen (Leistungs-)Antrieben versehen, und die Leistungen der einzelnen Antriebe werden derart aufeinander abgestimmt, daß die horizontalen Walzendeformationen minimiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kalander zu schaffen, dessen Walzenantrieb so ausgebildet ist, daß die geschilderten Nachteile des Standes der Technik kostengünstig vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 definiert.

Gemäß der Erfindung sind die biegesteuerbaren Walzen mit jeweils einem eigenen Leistungsantrieb versehen. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung werden eine biegesteuerbare Oberwalze und Unterwalze mit aufeinander abgestimmten Leistungen jeweils angetrieben. Bevorzugt ist es, die horizontale Deformation einer Zwischenwalze zu erfassen und die Leistungsverteilung auf die beiden Antriebe so zu steuern oder zu regeln, daß diese Deformation wenigstens unter einer noch zulässigen Größe bleibt. Es hat sich gezeigt, daß diese Forderung erfüllt werden kann, wenn die Oberwalze und Unterwalze mit im wesentlichen gleicher Leistung angetrieben werden.

Zwei Ausführungsformen der Kalanderanordnung gemäß der Erfindung sind in den beigefügten Figuren 3 und 4 schematisch in Seitenansicht wiedergegeben. Dabei zeigt Fig. 3 eine analoge Kalanderanordnung zu Fig. 1, während Fig. 4 eine analoge Kalanderanordnung zu Fig. 2 darstellt. Die Symbole für den Leistungsantrieb bzw. Hilfsantrieb in Fig. 3 bzw. Fig. 4 entsprechen den Symbolen für den Hauptantrieb bzw. Hilfsantrieb in den Fig. 1 bzw. 2.

Nach dem Schließen der Nips werden die Kalanderwalzen mit der vorgegebenen Streckenlast beaufschlagt, bei der sich vorgegebene Druckspannungen in den Nips entwickeln. Gleichzeitig werden die Kalandrierkräfte entsprechend der Belastung durch die beiden Leistungsantriebe der Ober- und der Unterwalze erbracht. Zweckmäßigerweise ist eine Zwischenwalze mit Sensoren für die horizontalen Deformationen versehen, und die Verteilung der Antriebsleistung auf die oberste und unterste Walze erfolgt so, daß diese horizontalen Deformationen minimiert werden. Alternativ können auch die auf eine Zwischenwalze wirkenden horizontalen Kräfte gemessen und minimiert werden.

In den erfindungsgemäßen Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 läuft die Papierbahn 10 zunächst in den Nip ein, gebildet zwischen der oberen durchbiegungssteuerbaren Walze 12 und der ersten Zwischenwalze 14, bei der es sich um eine beheizbare harte Walze handelt. Danach gelangt sie in den zwischen der letzteren und einer mittleren Zwischenwalze 16 gebildeten Nip; Walze 16 ist mit einem elastischen Bezug versehen. Sie bildet auf der der Walze 14 abgekehrten Seite mit einer zweiten beheizbaren harten Walze 18 den nächsten von der Papierbahn 10 durchlaufenden Nip. Ein letzter Nip wird zwischen Walze 18 und der unteren durchbiegungssteuerbaren Walze 20 gebildet. Die Walzen 12 und 20 sind mit Leistungsantrieben ausgestattet. In an sich bekannter Weise sind die Zwischenwalzen 14, 16 und 18 in Hebeln 22 gelagert, über die Kräfte von Arbeitszylindern 24 eingeleitet werden können, insbesondere um die sogenannten überhängenden Lasten zu kompensieren. Hydraulikaggregate 26 dienen dem Schließen der Nips; stattdessen könnte man auch den inneren Hub der Walze 20 für diesen Zweck ausnutzen, während die obere durchbiegungssteuerbare Walze 12 im Gestell ortsfest gelagert ist.

An einer der Zwischenwalzen 14, 16, 18 können auftretende Querkräfte über nicht dargestellte Tastelemente gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis die Leistungsverteilung der Antriebe für die Oberwalze 12 und die Unterwalze 20 eingestellt werden, damit diese Querkräfte einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten. Alternativ können mögliche Deformationen der Zwischenwalzen 14, 16, 18, insbesondere in deren Walzenmitte, mittels Meßelementen gemessen werden. Dieses Meßergebnis kann in die Leistungsverteilung der Antriebe für die Oberwalze 12 und die Unterwalze 20 einfließen, um auch diese Deformationen zu minimieren.

Es ist noch anzumerken, daß die erfindungsgemäße Konzeption besonders für das Umrüsten vorhandener Kalander geeignet ist, bei denen häufig beengte Verhältnisse vorliegen oder für schmälere Maschinen mit niedrigerer Antriebsleistung und steiferen Zwischenwalzen.

Claims

- 5 -Patentansprüche

1. Vertikale Kalanderanordnung, umfassend eine biegesteuerbare Oberwalze, eine biegesteuerbare Unterwalze und zwischen Ober- und Unterwalze angeordnete Zwischenwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwalze (12) mit einem Leistungsantrieb versehen ist und die Unterwalze (20) ebenfalls mit einem Leistungsantrieb versehen ist.

2. Kalanderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwalze (12) und die Unterwalze (20) mit aufeinander abgestimmten Antriebsleistungen antreibbar sind.

3. Kalanderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zwischenwalzen (14, 16, 18) mit einer Meßvorrichtung für deren Horizontalauslenkung versehen ist und die Antriebsleistung der beiden angetriebenen Walzen (12, 20) derart verteilbar ist, daß die Horizontalauslenkung der mit der Meßvorrichtung versehenen Zwischenwalze (14, 16, 18) kleiner als eine vorbestimmte Größe ist.

4. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwalzen (14, 16, 18) mit Meßelementen zur Messung der horizontalen Kräfte derselben versehen sind und die Antriebsleistung der beiden angetriebenen Walzen (12, 20) derart einstellbar ist, daß die horizontalen Kräfte der Zwischenwalzen (14, 16, 18) minimierbar sind.

5. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle mit der Papierbahn in Kontakt befindlichen Walzen außer der Oberwalze (12) und der Unterwalze (20) mit einem Hilfsantrieb versehen sind.