DE10394020T5

DE10394020T5 - Mehrwalzenkalander

Info

Publication number: DE10394020T5
Application number: DE10394020T
Authority: DE
Inventors: Markku Kyytsönen; Risto Vainio; Olli Tirronen; Eero Suomi
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2003-01-02
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2005-12-22
Also published as: AU2003290142A1; WO2004061222A1

Abstract

Mehrwalzenkalander (10) mit Walzenstapeln (11), die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest einer der Walzenstapel zumindest drei Walzen aufweist und zumindest ein anderer der Walzenstapel zumindest vier Walzen aufweist, um dadurch zumindest einen Zwischenspalt (2, 3) so auszubilden, dass einige der Zwischenspalte mittels Entlastungsvorrichtungen geöffnet werden können, und wobei bei dem Mehrwalzenkalander eine obere Walze (12) und eine untere Walze (16) bei jedem Walzenstapel (11) mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen sind, und zumindest eine Thermowalze an einem Walzenrahmen fest gestützt ist oder öffnungsfähig arretiert ist, und die Walzen bei den Walzenstapeln (11, 111) zu einem Spaltkontakt miteinander beweglich sind, um eine Faserbahn (W) in geschlossenen Spalten zu kalandrieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Thermowalze (13, 131, 132, 133), die ein Walzenpaar mit der oberen Walze (12, 121, 122, 123) bildet, an einem Walzenrahmen fest gestützt ist oder öffenbar arretiert ist, so dass dann, wenn die obere Thermowalze fest gestützt oder...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Papiermaschinen und Kartonmaschinen und insbesondere auf Kalander. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mehrwalzenkalander mit Walzenstapeln, die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest einer der Walzenstapel zumindest drei Walzen aufweist und zumindest ein anderer der Walzenstapel zumindest vier Walzen aufweist, um dadurch zumindest einen Zwischenspalt so auszubilden, dass einige der Zwischenspalte mittels Entlastungsvorrichtungen geöffnet werden können, und wobei bei dem Mehrwalzenkalander eine obere Walze und eine untere Walze bei jedem Walzenstapel mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen sind, und zumindest eine Thermowalze an einem Walzenrahmen fest gestützt ist oder öffnungsfähig arretiert ist, und die Walzen bei den Walzenstapeln zu einem Spaltkontakt miteinander beweglich sind, um eine Faserbahn in geschlossenen Spalten zu kalandrieren.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau für ein Paar an Kalanderwalzen bei einem Walzenstapel eines Mehrwalzenkalanders und für einen Spalt zwischen dem Paar an Kalanderwalzen, wobei der Walzenstapel als Kalanderwalzen eine obere Walze und eine untere Walze, wobei zumindest eine von ihnen mit einer elastischen Bedeckung versehen ist und als eine Gegenwalze für eine mit einer harten und glatten Oberfläche versehene Presswalze fungiert, und zumindest eine Zwischenwalze zwischen der oberen Walze und der unteren Walze aufweist, wobei bei dem Walzenstapel die Mittelachsen der Kalanderwalzen parallel sind und in der Querrichtung stehen, die quer zu der Laufrichtung einer Bahn derart sind, dass zwischen benachbarten Kalanderwalzen, die ein Paar an Kalanderwalzen ausbilden, ein Spalt vorhanden ist, der die Bahn kalandriert, wobei die Presslinie oder -ebene von diesem Spalt parallel zu den Mittelachsen der Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen ist.
In Verbindung mit dem Glätten oder Satinieren einer Papierbahn tritt die Papierbahn durch einen Kalander, der eine Laufbahn ausbildet, bei der die Bahn in Spalten behandelt wird, die so genannte "Walzenzwischenräume" sind. Ein Spalt ist typischerweise zwischen einer mit einer glatten Oberfläche versehenen Presswalze, wie beispielsweise eine Thermowalze oder eine Metallwalze, und einer Gegenwalze, die mit einer elastischen Bedeckung versehen ist, wie beispielsweise eine Polymerwalze, definiert, wobei zwischen diesen Walzen die Bahn mittels Druck, Feuchtigkeit und einer erhöhten Temperatur behandelt, d.h. kalandriert wird. Die Qualität der Behandlung, die bei dem Kalander stattfindet, bestimmt dann die Oberflächeneigenschaften. Somit kann im Allgemeinen gesagt werden, dass mit einer zunehmenden Anzahl an Spalten die Qualität der Oberfläche sich verbessert. In vielen Fällen ist jedoch eine Oberfläche in hoher Qualität nicht erforderlich oder erwünscht. In diesem Fall ist es möglich, mit einer geringeren Anzahl an Spalten sich zufrieden zu geben.
Beim Kalandrieren werden Versuche unternommen, im Allgemeinen die Eigenschaften, wie beispielsweise die Glätte und den Glanz eines bahnartigen Materials wie beispielsweise einer Papierbahn oder Kartonbahn zu verbessern. Bei dem Kalander sind Spalte zwischen einer mit einer glatten Oberfläche versehenen Presswalze, wie beispielsweise eine Metallwalze, und einer Walze, die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist, wie beispielsweise eine Polymerwalze, ausgebildet. Bei dem Kalandrieren tritt eine Bahn in einen Spalt, der zwischen gegeneinander gepresste Walzen definiert ist, d.h. in einen Kalandrierspalt, bei dem die Bahn aufgrund der Wirkung der Temperatur, der Feuchtigkeit und des Spaltdruckes verformt wird. Die mit der elastischen Oberfläche versehene Walze passt sich der Form der Bahnoberfläche an und presst die entgegengesetzte Seite der Bahn gleichmäßig gegen die mit der glatten Oberfläche versehene Presswalze. In diesem Zusammenhang sind mit Kalandrierwalze solche Walzen gemeint, die einen Kalandrierspalt ausbilden, ist mit einer oberen Walze die oberste Walze eines Walzenstapels gemeint, ist mit einem oberen Spalt der oberste Kalandrierspalt gemeint, der zwischen der oberen Walze und einer Kalandrierwalze definiert ist, die sich unterhalb der oberen Walze befindet, ist mit einer unteren Walze die unterste Walze eines Walzenstapels gemeint, und ist mit einem unteren Spalt der unterste Kalandrierspalt eines Walzenstapels gemeint, der zwischen der unteren Walze und einer Kalandrierwalze definiert ist, die oberhalb der unteren Walze angeordnet ist, wobei außerdem mit einer oberen Thermowalze eine Thermowalze gemeint ist, die ein Walzenpaar mit der oberen Walze bildet, und mit einer unteren Thermowalze eine Thermowalze gemeint ist, die ein Walzenpaar mit der unteren Walze ausbildet. Mit Zwischenspalte sind Kalandrierspalte gemeint, die mittels Kalandrierwalzen zwischen dem oberen Spalt und dem unteren Spalt bei dem Kalander ausgebildet sind. Typischerweise wird eine Komprimierung vorgesehen, indem die obere Walze oder die untere Walze an Ort und Stelle angebracht wird und indem der Walzenstapel gegen die an Ort und Stelle angebrachte Walze gepresst wird, oder alternativ sowohl die obere Walze als auch die untere Walze beide zueinander gepresst werden. Die Durchbiegungen der Walzen können mittels Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen ausgeglichen werden, die bei den Walzen derart vorgesehen sind, dass die Walzenspalte eine lineare Form erhalten.
Mit einem flexiblen Kalandrieren ist die Möglichkeit eines während des Betriebs des Kalanders erfolgendes Ändern der Anzahl und der Belastung der Spalte, die die Bahn kalandrieren, gemeint. Dies bedeutet, dass mittels der verschiedenen Kombinationen der Anzahl an Kalandrierspalten und/oder der Laufbahnen es möglich ist, verschiedene Faserbahnen flexibel zu kalandrieren oder den Produktionsprozess trotz einer Verschlechterung, eines Fehlers oder einer Beschädigung einer Kalanderwalze/von Kalanderwalzen fortzusetzen.
Bei der Kalandriertechnologie wird ein in der Fertigungslinie stattfindendes Kalandrieren immer mehr und mehr aufgegriffen, da die von den Papiermaschinen erforderlichen Laufgeschwindigkeiten zunehmen. Ein in der Fertigungslinie stattfindendes Mehrspaltkalandrieren ist ein Kalandrieren bei einer Kalandereinheit, bei der Spalte zwischen einer mit einer glatten Oberfläche versehenen Presswalze, beispielsweise eine Metallwalze, und einer Walze, die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist, wie beispielsweise eine Polymerwalze, ausgebildet sind, die abwechselnd nacheinander angeordnet sind. Eine in der Fertigungslinie befindliche Mehrspaltkalandereinheit hat typischerweise beispielsweise 8 Walzen und 7 Spalte. Die lineare Belastung nimmt bei Mehrspaltkalandern von dem oberen Spalt zu dem unteren Spalt aufgrund der Schwerkraft zu. Um diese nach unten zunehmende lineare Belastung zu beseitigen, wenden, um die Durchbiegungslinie der Walze zu steuern und außerdem den Walzenstapel schnell zu öffnen, derzeitige Mehrspaltkalander eine Walzenentlastung an, die mittels eines Zylinders und einem Hebelarmmechanismus verwirklicht wird und die die Schwerkraft ausgleicht. Ein derartiges Walzenentlastungssystem gibt es bei den Kalandern OptiLoad^TM.
Bei in der Fertigungslinie befindlichen Mehrspaltkalandern gibt es typischerweise zumindest zwei Spalte und drei Walzen bei jedem Walzenstapel. Bei derartigen Mehrwalzenkalandern nimmt die lineare Belastung der Spalte quer zu der Laufrichtung der Bahn von dem oberen Spalt zu dem unteren Spalt aufgrund der Schwerkraft zu. Um die zunehmende lineare Belastung zu beseitigen, wird, um die Durchbiegungslinien der einzelnen Walzen zu steuern und um außerdem einen Spalt bei dem Walzenstapel schnell zu öffnen, eine Kalanderanordnung mit dem Markennamen OptiLoad derzeit angewendet, wobei diese durch die Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung entwickelt worden ist und bereits derzeit auf diesem Gebiet sehr gut bekannt ist. Bei derartigen Kalandern von der Art OptiLoad sehen Zylinder- und Hebearmmechanismen, die mit den Lagergehäusen oder Lagergehäusearmen der Kalanderwalzen verbunden sind, zusätzlich zu der Walzenentlastung, die die Schwerkraft ausgleicht, einen Aufbau vor, durch den die Belastung der Spalte je nach Bedarf erhöht und/oder entlastet werden kann, so dass ein individuelles Belastungsprofil dem Walzenstapel mitgeteilt werden kann, wobei dieses Belastungsprofil nach unten zunehmend ist, kontinuierlich gleichmäßig ist oder nach unten abnehmend ist. Das Kalandrierpotenzial des Kalanders ist erheblich, da diese Art an Belastungsprofil von den Kalandrierspalten innerhalb breiter Grenzwerte eingestellt werden kann.
Große Anforderungen gibt es bei dem modernen Kalander in Bezug auf den Kalandriermodus. Die unterschiedlichen Qualitätsklassen der verschiedenen Papiersorten erfordern alternative Möglichkeiten zum Belasten des Walzenstapels des Kalanders und unterschiedliche Kalandriermodi. Dies hat das Einführen von mit verschiedenen Belastungen einstellbaren Spalten und Walzenbedeckungen der verschiedenen Arten bei Kalandern unterstützt.
Derzeit ist es erforderlich, dass der Kalander einen Aufbau hat, der es ermöglicht, dass ein schneller Sortenwechsel ausgeführt wird, indem die Bahn so geführt wird, dass sie zwischen den Spalten läuft, die durch die Bahnsorte erforderlich sind. Es war problematisch gewesen, schnell den Kalandriermodus einer Papierbahn bei der Herstellung von Papier beispielsweise in dem Fall zu ändern, wenn es durch die Anwendung des gleichen Basispapiers möglich ist, nicht beschichtete und beschichtete Papiersorten, wie beispielsweise nicht beschichtetes Zeitungsdruckpapier, d.h. Zeitungspapier, und mit einer beschichteten Mattoberfläche beschichtetes Druckpapier, d.h. Mattpapier, herzustellen.
Es ist ebenfalls problematisch gewesen, den Kalandrierprozess schnell fortzusetzen, nachdem er unterbrochen worden war, beispielsweise aufgrund einer Beschädigung einer Walze und des Austauschens einer Walze während des Kalandrierprozesses. Papier wird bei zunehmend höheren Qualitätsanforderungen hergestellt, so dass beispielsweise lediglich eine Verschlechterung oder eine andere ernsthaftere Beschädigung oder ein Fehlverhalten einer Walzenbedeckung bei dem Kalander während des Kalandrierens beispielsweise ein Ersetzen der Walze verursacht und zu einem vorübergehenden Herunterfahren oder zu einer Unterbrechung der Produktion aufgrund eines Mangels an einer alternativen Bahnlaufbahn führen kann.
Ein Kalander ist im Stand der Technik aus der Druckschrift EP 0 890 676 bekannt, wobei bei diesem Stand der Technik der Walzenstapel des Kalanders derart eingestellt werden kann, dass die Laufbahn der Bahn derart verwirklicht werden kann, dass es möglich ist, zumindest zwei geöffnete Spalte zwischen zwei geschlossenen Spalten anzuordnen. Gemäß dieser Druckschrift ist der Kalander mit Kalanderwalzen versehen, die entlang von Gleiteinrichtungen beweglich sind, die an dem Kalanderrahmen angeordnet sind, um Spalte zu öffnen oder zu schließen.
Auf der Grundlage der Druckschrift EP 0 661 405 ist es bekannt, einen Kalander auszubilden, der vier Walzen und drei Spalten hat, so dass sein Aufbau derart ist, dass er einen Betrieb wahlweise mit drei, zwei oder auch mit lediglich einem Spalt ermöglicht, so dass in Abhängigkeit von der Anzahl der für das Kalandrieren gewählten Spalte der untere Spalt oder die wählbaren unteren Spalte geschlossen ist oder sind und die verbleibenden oberen Spalte offen sind. Der Kalander gemäß dieser Druckschrift verwendet drei Walzen, deren Durchbiegung einstellbar ist, und die Reihenfolge der Spalte ist derart, dass dann, wenn die Spalte geschlossen sind, der Behandlung, die bei dem zweiten Spalt stattfindet, eine Behandlung folgt, die bei dem dritten Spalt stattfindet. Somit sind die Möglichkeiten zum Variieren des Zentrierens der Bahn ziemlich begrenzt.
Das europäische Patent EP 0 822 289 offenbart einen Teilspaltbetrieb bei einem Mehrspaltkalander durch einen Spalt. Bei diesem Kalander ist eine obere Walze oder eine untere Walze in einem Schlitten beweglich bei vertikalen Gleiteinrichtungen des Kalanderrahmens angeordnet. Eine zusätzliche Walze oberhalb der oberen Walze oder in entsprechender Weise eine zusätzliche Walze unterhalb der unteren Walze ist an dem gleichen Schlitten angeordnet. Dadurch bilden die obere Walze und die zusätzliche Walze oberhalb von dieser und in entsprechender Weise die untere Walze und die zusätzliche Walze unterhalb dieser Paare an Walzen, die mit ihren eigenen Drehantriebseinrichtungen versehen sind. Gemäß dieser Druckschrift ist dieses Paar an Walzen aus dem Kontakt mit einer Zwischenwalze des Kalanders heraus so beweglich, dass die zusätzliche Walze zu einem Kontakt mit der oberen Walze beweglich ist oder in entsprechender Weise zu der unteren Walze im Hinblick auf das Ermöglichen eines Teilspaltbetriebes bei dem Kalander. Alternativ ist die zusätzliche Walze aus dem Kontakt mit der oberen Walze oder in entsprechender Weise mit der unteren Walze heraus beweglich, was den normalen Betrieb des Kalanders ermöglicht, d.h. das Passieren der Bahn entlang der normalen Laufbahn durch sämtliche Kalanderspalte.
Bei einigen Kalandern des Standes der Technik von dieser Art tritt ein problematisches Walzen- und Spaltschwingen während des Laufens auf, wobei die Schwingung unter anderem aufgrund des kombinierten Effektes der Stütze von einigen im Hinblick auf die Höhe und die Belastung einstellbaren Walzen und der erforderlichen hohen linearen Belastung und/oder aufgrund des nicht homogenen Bahnmaterials verstärkt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuen und erfinderischen Kalander vorzusehen, der es ermöglicht, die vorstehend erwähnten Probleme und Nachteile zu lösen oder zumindest zu vermindern, und der es ermöglicht, verschiedene Arten an Faserbahnsorten in einer flexiblen Weise zu kalandrieren.
In dieser Patentanmeldung bezieht sich die Flexibilität des Kalandrierens von verschiedenen Arten an Faserbahnsorten auf die Möglichkeit zum Ändern des Aufbaus der Kalanderspalte und der Laufbahn der Faserbahn bei einem Mehrwalzenkalander in einer derartigen Weise, dass, indem die verschiedenen Kombinationen an Spaltanordnungen und/oder Bahnlaufbahnen angewendet werden, es möglich wird, in flexibler Weise verschiedene Faserbahnsorten zu kalandrieren, und es möglich wird, flexibel die Produktion fortzusetzen, und Hindernisse, die Unterbrechungen bewirken, wie beispielsweise eine beschädigte oder verschlissene Walzenbedeckung oder das Austauschen einer Walze, zu umgehen.
Die vorliegende Erfindung ist im Allgemeinen dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Thermowalze, die ein Walzenpaar mit der oberen Walze bildet, an einem Walzenrahmen fest gestützt ist oder öffenbar arretiert ist, so dass dann, wenn die obere Thermowalze fest gestützt oder arretiert ist, das Schließen, Öffnen und Belasten eines oberen Spaltes arrangiert ist, indem der Mantel der oberen Walze von der Innenseite belastet wird, und so dass dann, wenn der Arretier- oder Stützaufbau der oberen Thermowalze offen ist, das Schließen, Öffnen und Belasten des oberen Spaltes so arrangiert ist, dass die untere Walze oder der Mantel der unteren Walze von der Innenseite belastet wird, und dass in wahlfähiger Weise das Schließen, Öffnen und Belasten eines unteren Spaltes so arrangiert ist, dass die untere Walze und/oder der Mantel der unteren Walze belastet wird.
Es ist ein vorteilhaftes Kennzeichen von einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dass die obere Thermowalze, die ein Walzenpaar mit der oberen Walze bildet, an dem Walzenrahmen fest gestützt ist, dass ein Schließen, Öffnen und Belasten des oberen Spaltes arrangiert ist, indem der Mantel der oberen Walze von innen belastet wird, und dass ein Schließen, Öffnen und Belasten des unteren Spaltes arrangiert ist, indem der Mantel der unteren Walze von der Innenseite belastet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat der Walzenstapel zumindest vier Walzen, eine untere Thermowalze, die ein Walzenpaar mit der unteren Walze bildet, mit einem Stützaufbau versehen ist, der mit dem Walzenrahmen verbunden ist und eine nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Bewegung ermöglicht, deren nach unten gerichtete Bewegungsdistanz begrenzt werden kann, und wobei der Stützaufbau einen Arretiermechanismus aufweist, der geschlossen ist, um den Stützaufbau bei einer festen Position zu arretieren, oder der offen ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, um den unteren Spalt zu schließen und zu belasten und um jeden Zwischenspalt oberhalb des unteren Spalte und unterhalb des oberen Spaltes offen zu halten, die untere Thermowalze, die ein Walzenpaar mit der unteren Walze bildet, bei einer festen Position arretiert.
Des Weiteren kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Öffnen und das Schließen und auch die Belastungshöhe von dem oberen Spalt unabhängig gesteuert werden.
Des Weiteren kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Öffnen und das Schließen und auch die Belastungshöhe von dem unteren Spalt unabhängig gesteuert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Schließen von jedem Zwischenspalt oberhalb des unteren Spaltes und unterhalb des oberen Spaltes eingerichtet sein, indem der Mantel der Bodenwalze von der Innenseite belastet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Zwischenwalze oberhalb der unteren Thermowalze mit einem Stützaufbau versehen, der mit dem Walzenrahmen verbunden ist und der eine nach oben gerichtete und eine nach unten gerichtete Bewegung ermöglicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Distanz der nach unten gerichteten Bewegung von dem Stützaufbau der Zwischenwalze oberhalb der unteren Thermowalze so eingerichtet, dass sie begrenzt ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Belastung von jedem Zwischenspalt oberhalb des unteren Spaltes und unterhalb des oberen Spaltes eingerichtet werden, indem der Mantel der unteren Walze von der Innenseite belastet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist zum Schließen und zum Belasten von jedem Zwischenspalt oberhalb des unteren Spaltes und unterhalb des oberen Spaltes mittels der unteren Walze der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze, die ein Walzenpaar mit der unteren Walze ausbildet, offen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die obere Thermowalze mit einem Stützaufbau versehen, der mit dem Walzenrahmen verbunden ist und der eine nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Bewegung ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung schafft verschiedene Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, von denen einige Vorteile nachstehend erwähnt sind. Bei dem Walzenstapel des Mehrwalzenkalanders gemäß der vorliegenden Erfindung sind zumindest zwei unabhängig einstellbare Spalte vorhanden, und bei dem Mehrwalzenkalander, der aus derartigen Walzenstapeln ausgebildet ist, die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, weist zumindest einer von diesen Walzenstapeln zumindest zwei Spalte auf und zumindest ein anderer der Walzenstapel weist zumindest drei Spalte auf, wobei die Spaltanordnung und die Laufbahn der Bahn variiert werden können, während zumindest ein Spalt geschlossen ist, um die Faserbahn zu kalandrieren. Der Aufbau des Mehrwalzenkalanders gemäß der vorliegenden Erfindung ist derart, dass durch ein Ändern der Spaltanordnung, die für das Kalandrieren verwendet wird, wie dies durch die Faserbahnsorte erforderlich ist, es ebenfalls möglich ist, einen Sortenwechsel auszuführen, ohne die Laufbahn der Faserbahn durch ein Öffnen und Schließen der Spalte zu ändern. In dieser Beschreibung sind mit dem Kalandrierspaltaufbau oder der Kalandrierspaltanordnung oder noch kürzer mit dem Spaltaufbau oder der Spaltanordnung jene Spalte des fraglichen Mehrspaltkalanders gemeint, die bei dem Kalandrieren der Faserbahn als geschlossene Spalte bei jedem vorgegebenen Kalandrieraugenblick teilnehmen. Der Kalander gemäß der vorliegenden Erfindung ist in vorteilhafter Weise dazu geeignet, dass er als Mehrsortenkalander dient. Wenn in einem Spalt, der für den Kalandriermodus wesentlich ist, der durch eine vorgegebene Bahnsorte erforderlich ist, eine Beschädigung auftritt, die die Produktion unterbricht oder die Qualität wesentlich verringert, beispielsweise eine Beschädigung der Walzenbedeckung oder ein Brechen eines Lagers, kann ein derartiges Hindernis für die Produktion auch umgangen werden, indem die Spaltanordnung geändert wird. Ein weiterer Vorteil ist es, dass durch ein Ändern der Laufbahn die Faserbahn so geführt werden kann, dass sie in dem Kalander entlang einer alternativen Bahn läuft, die das gleiche oder ein anderes Kalandrierergebnis erzeugt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ermöglicht der Aufbau des Kalanders ein Walzenaustauschen während des Kalandrierens ohne ein Unterbrechen des Kalandrierprozesses. Unterbrechungen bei der Produktion, die durch einen Sortenwechsel und Beschädigungen verursacht werden, können somit vermieden werden, und die Fortdauer des Kalandrierens wird unter Verwendung von alternativen Ersatzspaltanordnungen und/oder Bahnlaufbahnen sichergestellt. Die unabhängig belastbaren Spalte, die durch die vorliegende Erfindung ermöglicht werden, unterstützen das Vorsehen einer erwünschten linearen Belastungsverteilung. Die anderen Vorteile und kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung der Erfindung hervor.
Im Allgemeinen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kalandrierprobleme, Einschränkungen und Schwächen im Zusammenhang mit dem Stand der Technik zu beseitigen oder zumindest zu verringern und das Bahnkalandrierpotenzial und die Flexibilität des Kalandrierens d.h. die Möglichkeiten zum Herstellen verschiedener Papiersorten unter Verwendung von einem Mehrspaltkalander zu verbessern und zu erweitern, bei dem die Belastungen in den Spalten eingestellt werden können und/oder optimiert werden können und ein Öffnen und ein Schließen der Spalte ermöglicht wird.
Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu ermöglichen, dass die Belastung von zumindest einem einzelnen Spalt unabhängig von der Belastung der anderen Spalte des Walzenstapels eingestellt oder begrenzt wird.
Eine andere spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu ermöglichen, dass zumindest ein einzelner Spalt geöffnet und bei einer offenen Position arretiert wird und zwar unabhängig von der Belastung der anderen Spalte des Walzenstapels.
Diese Aufgaben sind durch die vorliegende Erfindung gelöst, die gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass zum Einstellen der Belastung des Spaltes zwischen zumindest einem Paar an Kalanderwalzen bei dem Walzenstapel, um den Spalt desselben bei einer offenen Position zu öffnen oder zu arretieren, das Paar an Kalanderwalzen mit einem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau versehen ist, der zwischen den Lagergehäusen oder Lagergehäusearmen und/oder Belastungs- und/oder Stützarmen der Kalanderwalzen wirkt.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel von dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau des Spaltes ein Paar an Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretiereinrichtungen, die zwischen den Lagergehäusen oder Lagergehäusearmen der Kalanderwalzen von einem Paar an Kalanderwalzen wirken. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, dass die Spaltbelastungseinstell- und Arretierelemente durch Antriebseinrichtungen ausgebildet sind, die gegeneinander wirken und die jeweils mit einem Belastungsschuh versehen sind, so dass die Gegenflächen der Belastungsschuhe der Antriebseinrichtungen so geformt sind, dass sie einander entsprechen. Um die Bewegungsbahn von den Stützarmen oder Belastungsarmen, die sich in einer hebelartigen Weise bewegen, zu berücksichtigen und um sicherzustellen, dass die Einstellelemente und/oder Arretierelemente gegeneinander gehalten werden, ist es besonders empfehlenswert, dass eine der Gegenflächen konvex sein soll, vorteilhafterweise eine konvexe sphärische Oberfläche hat, und dass die andere der Gegenflächen konkav sein soll, vorteilhafterweise eine konkave sphärische Oberfläche.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel von dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau von dem Spalt ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement, das zwischen den Stütz- und/oder Belastungsarmen der Kalanderwalzen von einem Paar an Kalanderwalzen wirkt und das eine Antriebseinrichtung oder Krafteinrichtung ist, von der ein Ende an dem Stütz- und/oder Belastungsarm von einer Kalanderwalze bei dem Paar an Kalanderwalzen angebracht ist und von der das andere Ende an dem Stütz- und/oder Belastungsarm von der anderen Kalanderwalze beim Paar an Kalanderwalzen angebracht ist.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel von dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement, das zwischen den Lagergehäusen oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen von einem Paar an Kalanderwalzen wirkt und mittels einer Antriebseinrichtung oder Krafteinrichtung beweglich ist, wobei das Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement ein keilartiges oder sphärisches Element ist, das in einer Richtung beweglich ist, die quer zu der Mittelachse von dem Paar an Walzen ist.
Außerdem ist es gemäß dem zweiten Aspekt ein allgemeines Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, dass der Antrieb der Krafteinrichtungen für das Belasten und/oder Bewegen von einem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement oder von Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelementen in vorteilhafter Weise ein hydraulischer, pneumatischer, elektromechanischer und/oder mechanischer oder anderer Antrieb ist, der eine gleichwertige Funktion vorsieht. Unter anderem können ein hydraulischer Antriebszylinder, ein pneumatischer Antriebszylinder, ein Elektromotor, ein manueller Antrieb als Beispiele der Antriebe erwähnt werden.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist es außerdem ein allgemeines Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, dass die Zunahme der Belastung von dem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau den Effekt eines Verringerns der Spaltbelastung hat und dass ein Verringern der Belastung von dem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau den Effekt eines Erhöhens der Spaltbelastung hat.
Im Hinblick auf die Vorteile der vorliegenden Erfindung kann erwähnt werden:

– Dass, indem der Stützaufbau von der Kalanderwalze, die ein Paar mit der unteren Walze des arretierten Walzenstapels ausbildet, arretiert gehalten wird, es möglich ist, sowohl das Schließen, das Öffnen und/oder das Belasten von dem unteren Spalt des Walzenstapels und das Öffnen, das Geschlossenhalten und/oder das Belasten des Spaltes oberhalb von dem unteren Spalt von jedem Walzenstapel in unabhängiger Weise zu bewirken,
– dass durch ein Halten des Stützaufbaus von der Kalanderwalze, die ein Paar mit der oberen Walze des arretierten Walzenstapels ausbildet, es möglich ist, in unabhängiger Weise sowohl das Schließen, das Öffnen und/ oder das Belasten von dem oberen Spalt von dem Walzenstapel und das Öffnen, Geschlossenhalten und/oder Belasten von dem Spalt unterhalb des oberen Spaltes von jedem Walzenstapel zu verwirklichen, und das Belasten, Öffnen und/oder Schließen von sämtlichen Spalten des Walzenstapels kann in unabhängiger Weise gesteuert und/oder eingestellt werden, und
– dass die Größe der Kraft zwischen den Walzen individuell gemäß der vorliegenden Erfindung einstellbar ist, so das die Kraft, die die Belastung von einem individuellen Spalt erzeugt, durch die erwünschte Belastungsverteilung in dem Spalt bestimmt wird. Es ist typischerweise erwünscht, dass die Belastung oder die lineare Belastung von einem einzelnen Spalt verringert oder erhöht werden kann, d.h. innerhalb von einem Bereich von 0 ± 50 MPa reguliert werden kann. Die Energiezufuhr, die in der entgegengesetzten Phase stattfindet, beseitigt Belastungsstörungen und erhöht ein Dämpfen.

Um zu ermöglichen, dass die Spalte des Walzenstapels unabhängig geöffnet, geschlossen und/oder belastet werden, wird empfohlen, dass jedes Paar an Walzen zumindest eine Kalanderwalze haben soll, die an dem Walzenrahmen mittels eines Stütztaufbaus gestützt ist, der eine vertikale Bewegung ermöglicht. Ein derartiger Stützaufbau ist beispielsweise ein Mechanismus, der Belastungsarme und/oder Stützarme aufweist, die in einer hebelartigen Weise beweglich sind und Blockschlitten tragen, die zu den Lagerblocks der Kalanderwalze zugehörig sind. Im Hinblick auf das Anwenden der vorliegenden Erfindung wird außerdem empfohlen, dass bei der oberen Walze und/oder bei der unteren Walze des Walzenstapels die Durchbiegung ausgeglichen wird.
Im Hinblick auf die anderen Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung wird auf den nachfolgend dargelegten speziellen Teil der Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwiesen.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen der Mehrwalzenkalander gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich auf die Darstellung in den Zeichnungen beschränkt ist.
1 zeigt einen Walzenstapel von einem Mehrwalzenkalander gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Walzenstapel fünf Walzen und vier Spalte hat, von denen zwei Spalte unabhängig voneinander eingestellt werden können, wenn dies erwünscht ist.
2 zeigt eine Bahnlaufbahn bei einem Zweistapel-Mehrwalzenkalander, der gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
3 zeigt einen alternativen Kalandrierspaltaufbau, der durch eine in 2 gezeigte Bahnlaufbahn bei dem Zweistapel-Mehrwalzenkalander aufgezeigt wird, der gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
4 zeigt drei Möglichkeiten zum Ausbilden eines Zweistapel-Mehrwalzenkalanders aus Walzenstapeln.
5 zeigt außerdem drei Möglichkeiten zum Ausbilden eines Zweistapel-Mehrwalzenkalanders aus Walzenstapeln.
6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel von einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
6a zeigt eine Einzelheit aus 6.
7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel von dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel von dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand von einigen ihrer vorteilhaften Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 und 6 bis 8 beschrieben. Bei Mehrwalzenkalandern 10, die in den 1 bis 5 gezeigt sind, gibt es Walzenstapel 11, 111, 112, 113, die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest einer von diesen Walzenstapeln zumindest drei Walzen aufweist und zumindest ein anderer von diesen Walzenstapeln zumindest vier Walzen aufweist, um dadurch zumindest einen Zwischenspalt 2, 3, 2', 3' auszubilden, und wobei eine obere Walze 12, 121, 122, 123 und eine untere Walze 16, 161, 162, 163 von jedem Walzenstapel bei den Mehrwalzenkalandern mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen sind. Eine obere Thermowalze 13, 131, 132, 133 von jedem Walzenstapel ist an einem nicht gezeigten Walzenrahmen fest gestützt oder in öffnungsfähiger Weise arretiert, wobei in vorteilhafter Weise die obere Thermowalze an dem nicht gezeigten Walzenrahmen fest gestützt ist, und bei den Walzenstapeln können die Walzen so eingerichtet sein, dass sie in einen Spaltkontakt miteinander zum Kalandrieren einer Faserbahn W in geschlossenen Spalten gelangen.
In diesen 1 bis 3 ist die vorliegende Erfindung dargestellt, wobei als ein Beispiel mit fünf Walzen versehene Walzenstapel 11, 111 gemäß einem Ausführungsbeispiel von dem Mehrwalzenkalander 10 hierbei verwendet werden. Die obere Walze 12, 121 und die untere Walze 16, 161 von jedem Walzenstapel 11, 111 bei den in den 1 bis 3 gezeigten Mehrwalzenkalandern 10 sind mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen. In den 1 bis 3 ist gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die obere Thermowalze 13, 131 fest an einen Walzenrahmen gestützt, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, und bei den Walzenstapeln können die Walzen zu einem Spaltkontakt miteinander für ein Kalandrieren der Faserbahn W in geschlossenen Spalten eingerichtet sein.
1 zeigt einen Walzenstapel 11 von dem Mehrwalzenkalander 10, bei dem fünf Kalandrierwalzen 12, 13, 14, 15 und 16, die übereinander angeordnet sind, und vier Spalte 1, 2, 3, 4 vorhanden sind. Von den Walzen, die nicht bei dem Ausbilden der Spalte 1, 2, 3, 4 teilnehmen, zeigen die 1 bis 3 zwei Entnahmewalzen 5 und eine Entnahmewalze 6. Bei dem Kalandrieren tritt die Faserbahn W in einen Spalt, der zwischen Walzen ausgebildet ist, die gegeneinander gepresst werden; bei dem Walzenstapel 11 von 1 gibt es vier Spalte in Aufeinanderfolge in der Laufrichtung der Faserbahn W. Die Spalte können geschlossen und geöffnet werden. Ein oberer Spalt 1 ist zwischen der oberen Walze 12, in diesem Fall eine Durchbiegungsausgleichswalze (eine Walze, deren Durchbiegung ausgeglichen wird), die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist, vorteilhafterweise eine Walze mit einer Polymeroberfläche, und einer mit einer glatten Oberfläche versehenen Presswalze, vorteilhafter die obere Thermowalze 13, ausgebildet. In 1 ist die Thermowalze 13, die ein Walzenpaar mit der oberen Walze 12 ausbildet, an dem Walzenrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung fest gestützt. Von dem Auslass von dem oberen Spalt 1 tritt die Bahn W über eine Entnahmewalze 5, die nach dem Walzenpaar 12, 13 folgt, zu einem Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1, wobei der Zwischenspalt 2 als ein Walzenpaar durch die obere Thermowalze 13 und eine Zwischenwalze 14 ausgebildet ist, die bei diesem Beispiel eine Walze ist, die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist, vorteilhafterweise eine Polymerwalze. Nach dem Zwischenspalt 2 tritt die Bahn W über eine Entnahmewalze 6 in einen Zwischenspalt 3, der zwischen der Zwischenwalze 14 und in diesem Fall einer mit einer glatten Oberfläche versehenen Presswalze, vorteilhafterweise eine untere Thermowalze 15, ausgebildet ist, wobei von dem Ort zwischen diesen Walzen die Bahn W über eine Entnahmewalze 5, die nach dem Walzenpaar 14, 15 folgt, in einen unteren Spalt 4 tritt. Der untere Spalt 4 ist zwischen der Thermowalze 15 und der unteren Walze 16 ausgebildet, die eine Durchbiegungsausgleichswalze ist, die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist, vorteilhafterweise eine mit einer Polymeroberfläche versehene Walze. Von dem Auslass des unteren Spaltes 4 tritt die Bahn W über zumindest eine nicht gezeigte Entnahmewalze oder dergleichen zu einem anderen Walzenstapel des Mehrwalzenkalanders 10 oder alternativ an einem anderen Walzenstapel/andere Walzenstapel vorbei zu einem Aufrollen oder zu einer anderen Finishing-Vorrichtung.
In 1 ist das Schließen, das Öffnen und das Belasten von dem oberen Spalt 1 des Walzenstapels 11 eingerichtet, indem der Mantel der oberen Walze 12 von der Innenseite her belastet wird, und das Schließen, Öffnen und Belasten von dem unteren Spalt 4 ist eingerichtet, indem der Mantel der unteren Walze 16 von der Innenseite belastet wird, was in jeweils den 1 bis 3 durch Pfeilsymbole dargestellt ist, die im Inneren der oberen Walze und der unteren Walze gezeigt sind, wobei die Pfeilsymbole parallel zu der Spaltebene sind und zu den Spalten gerichtet sind. In dem Fall, bei dem der Mantel belastet wird, steht das Pfeilsymbol in Kontakt mit der Innenfläche des Mantels, und der Spalt nimmt bei dem Kalandrieren teil. In ähnlicher Weise ist in einer Situation, bei der der Mantel der oberen Walze oder der unteren Walze nicht belastet ist und der Spalt nicht bei dem Kalandrieren teilnimmt, das Pfeilsymbol so gezeigt, dass es von der Innenfläche des Mantels beabstandet ist.
Belastungsvorrichtungen, die im Inneren der oberen Walze 12 angeordnet sind, werden verwendet, um den oberen Spalt 1 zu schließen, zu öffnen und zu belasten, wobei mittels dieser Belastungsvorrichtungen der Mantel der oberen Walze 12 in der Richtung der Spaltebene in Bezug auf die Welle der oberen Walze 12 versetzt werden kann. In diesem Fall ist es möglich, auf den bekannten Aufbau der Anwendung eines oberen Zylinders in Verbindung mit der oberen Walze 12 für ein Schließen und/oder Belasten des oberen Spaltes zu verzichten. Die Belastung des oberen Spaltes 1 kann unabhängig bei dem Walzenstapel 11 von 1 gesteuert werden; anders ausgedrückt kann das Schließniveau und das Öffnungsniveau und auch das Belastungsniveau des oberen Spaltes 1 unabhängig gesteuert werden.
Um den unteren Spalt 4 zu schließen, zu öffnen und zu belasten, ist es möglich, wie bei 1, Belastungsvorrichtungen anzuwenden, die im Inneren der unteren Walze 16 angeordnet sind und durch die der Mantel der unteren Walze 16 in der Richtung der Spaltebene in Bezug auf die Welle der unteren Walze 16 versetzt werden kann, oder alternativ ist es möglich, Belastungszylinder 17 anzuwenden, die auf die untere Walze 16 einwirken und die durch eine gestrichelte Linie gezeigt sind. Bei dem Walzenstapel 11 von 1 kann der untere Spalt 4 unabhängig gesteuert werden; anders ausgedrückt kann das Schließniveau und das Öffnungsniveau und auch das Belastungsniveau des unteren Spaltes 4 unabhängig gesteuert werden. Wenn die Schließdistanz des unteren Spaltes 4 minimal ist und um den unteren Spalt einer Belastung von unten auszusetzen, werden überhaupt keine unteren Zylinder 17 für ein Bewegen der unteren Walze 16 benötigt. Die Schließdistanz von dem oberen Spalt 4 kann so eingerichtet sein, dass sie einen derartigen Aufbau hat, dass die Bewegungsdistanz von dem Mantel der oberen Walze 12 ausreichend ist, um den oberen Spalt 1 zu schließen und eine Durchbiegungssteuerung zu verwirklichen. Die Schließdistanz des unteren Spaltes 4 kann so eingerichtet sein, dass sie im Hinblick auf den Aufbau derart ist, dass die Bewegungsdistanz von dem Mantel der unteren Walze 16 ausreichend ist, um den unteren Spalt 4 zu schließen und eine Durchbiegungssteuerung zu verwirklichen. Wenn der Walzenstapel 11 zumindest vier Walzen wie in dem Fall der 1 bis 3 hat, ist die untere Thermowalze 15, die ein Walzenpaar mit der unteren Walze 16 ausbildet, an dem Walzenrahmen so gestützt, dass sie beweglich und zu einer fixierten Position arretierbar ist. Der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau, der für die untere Thermowalze 15 vorgesehen ist und der eine nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Bewegung der unteren Thermowalze 15 ermöglicht, wird geöffnet oder geschlossen. Um einen offenen unteren Spalt 4 zu ermöglichen, kann die nach unten gerichtete Bewegungsdistanz von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze 15 begrenzt werden und der Stützaufbau der unteren Thermowalze 15 kann arretiert werden, so dass dann, wenn die untere Walze 16 oder der Mantel der unteren Walze 16 bei einer angemessenen Distanz von der unteren Thermowalze 15 ist, der untere Spalt 4 offen ist. Lediglich zum Schließen des unteren Spaltes 4 und um jeden Zwischenspalt 2, 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und unterhalb des oberen Spaltes 1 offen zu halten, wird der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze 15 geschlossen, was in 1 mit einem geschlossenen Arretiersymbol dargestellt ist. Die Zwischenwalze 14 ist mit einem Stützaufbau versehen, der das Öffnen und Schließen des Zwischenspaltes 4 und die nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Bewegung der Zwischenwalze 14 ermöglicht, wobei die Bewegungsdistanz von diesem Stützaufbau nach unten begrenzt ist, um einen offenen Zwischenspalt 3 zu ermöglichen.
Wie dies in 1 gezeigt ist, ermöglicht die nach oben gerichtete Beweglichkeit des Stützaufbaus der unteren Thermowalze 15 ein Schließen, Öffnen und Belasten von jedem Spalt oberhalb des unteren Spaltes 4 und von jedem Spalt unterhalb des oberen Spaltes 1 von unten durch die untere Walze 16. Der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze 15 ist offen für ein Schließen, Öffnen und Belasten des unteren Spaltes 4 und gleichzeitig des Zwischenspaltes 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und des Zwischenspaltes 2 unterhalb des oberen Spaltes 1, und der Walzenstapel, der die untere Walze 16, die untere Thermowalze 15 und die Zwischenwalze 14 aufweist, kann mittels der unteren Walze 16 zu einem Kontakt mit und gegen die obere Thermowalze 13 angetrieben werden, die an dem Walzenrahmen fest gestützt ist, während der untere Spalt 4, der Zwischenspalt 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und der Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1 in dieser Reihenfolge geschlossen werden, wobei das Öffnen der Spalte 2, 3 und 4 stattfindet, indem die Belastung innerhalb des Mantels der unteren Walze 16 verringert wird und indem der Mantel der unteren Walze 16 nach unten in die Richtung der Spaltebene versetzt wird. Der Zwischenspalt 2 öffnet sich als der erste Spalt bei der Öffnungsreihenfolge, wenn die Zwischenwalze 14 sich nach unten bewegt, während sie durch ihren Stützaufbau gestützt wird, der die Bewegung ermöglicht. Der Zwischenspalt 3 öffnet sich als nächster im Hinblick auf die Reihenfolge, nachdem der Zwischenspalt 14 den unteren Grenzwert seiner Bewegungsbahn erreicht hat. Wenn die untere Walze 16 oder der Mantel der unteren Walze 16 sich weiter nach unten in Richtung der Spaltebene bewegt, erreicht die untere Thermowalze 15 den unteren Grenzwert von ihrem Stützaufbau, der die Bewegung ermöglicht, oder der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze 15, der die Bewegung ermöglicht, wird arretiert, so dass der untere Spalt 4 sich öffnet. Es kann angedacht werden, dass das Öffnen, das Schließen und insbesondere das Belasten von den Zwischenspalten 2 und 3 Merkmale aufweisen kann, die sich von der vorstehend dargelegten Beschreibung unterscheiden, insbesondere dann, wenn Einrichtungen zum Bewirken der Belastung und/oder eines schnellen Öffnens zwischen den Kalandrierspalten angewendet werden. Das Schließen und/oder Öffnen der Zwischenspalte 2 und 3 kann auch derart eingerichtet sein, dass die untere Thermowalze 15 und die Zwischenwalze 14 oberhalb der unteren Walze 16 gegen die obere Thermowalze 13 mittels der unteren Walze 16 angetrieben werden, die mit unteren Zylindern 17 versehen ist, oder alternativ kann das Schließen der Zwischenspalte 2 und 3 von dem aus fünf Walzen bestehenden Walzenstapel 11 auch in vorteilhafter Weise ohne die Belastungszylinder 17 eingerichtet sein, die in 1 mit gestrichelten Linien gezeigt sind, was auch in den 2 und 3 gezeigt ist, so dass die untere Walze 16 nicht mit irgendwelchen unteren Zylindern versehen ist, sondern die untere Thermowalze 15 und die Zwischenwalze 14 oberhalb der unteren Walze 16 werden dazu gebracht, dass sie sich gegen die obere Thermowalze 13 nach oben bewegen, indem der Mantel der unteren Walze 16 von der Innenseite belastet wird, wodurch die Belastung der unteren Walze 16 gänzlich davon Gebrauch macht. Wenn die Bewegungsbahnen der Walzen 14 und 15 minimal gestaltet sind, sind überhaupt keine unteren Zylinder 17 erforderlich, um die untere Walze 16 und auch die untere Thermowalze 15 und die Zwischenwalze 14 zu bewegen, und um eine Belastung von unten in dem unteren Spalt 4 in dem Zwischenspalt 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und in dem Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1 zu erzeugen.
Wenn bei dem mit fünf Walzen versehenen Walzenstapel 1 von dem Mehrwalzenkalander 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Schließbewegungsdistanz des Walzenstapels, der den unteren Spalt 4, den Zwischenspalt 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und den Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 4 ausbildet, minimal gestaltet ist, können die unteren Zylinder bei dem Öffnen, Schließen und Belasten der Spalte 4, 3 und 2 weggelassen werden. In diesem Fall kann die Schwingungssituation bei dem Kalander auch besser unter Kontrolle gehalten werden.
Ein Vorteil des Stützens der oberen Thermowalze 13 fest an dem Walzenrahmen ist, dass die Schwingungen von dem Kalander 10 während des Laufens im Vergleich zu einer Situation verringert werden, bei der ein möglicherweise öffnungsfähiger arretierbarer Hebelarm, der den Aufbau komplizierter gestaltet und die Bewegung der oberen Thermowalze 13 ermöglicht, die Stütze der Walze vorsehen würde. Der fixierte Stützaufbau der oberen Thermowalze 13 ist auch kostengünstiger zu verwirklichen. Wenn der Walzenstapel 11 zumindest vier Kalandrierwalzen hat, ist die untere Thermowalze 15, die ein Walzenpaar mit der unteren Walze 16 ausbildet, an dem Walzenrahmen so gestützt, dass sie beweglich ist und bei einer fixierten Position arretiert werden kann, wobei das Arretieren geöffnet oder geschlossen wird, wobei in diesem Fall zumindest zwei unabhängig schließbare und öffenbare Spalte vorhanden sind, der obere Spalt 1 und der untere Spalt 4, bei zumindest einem Walzenstapel 11 des Mehrwalzenkalanders 10.
Wenn, wie dies bei dem Beispiel von 5 gezeigt ist, drei Walzen, d.h. eine obere Walze 12, eine Thermowalze 13 und eine untere Walze 16, bei einem Walzenstapel 11 des Mehrwalzenkalanders 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingerichtet sind, wobei die Walzen zwei unabhängig schließbare und öffenbare Spalte ausbilden, d.h. einen oberen Spalt und einen unteren Spalt, kann die Einstellung der Belastung bei diesen Spalten unabhängig verwirklicht werden mittels der oberen Walze 12 und der unteren Walze 16, während die Thermowalze 13 feststehend an den Walzenrahmen gestützt ist, jedoch muss die Regulierung der Temperatur mittels der Thermowalze 13 verwirklicht werden, die für den oberen und den unteren Spalt gemeinschaftlich vorhanden ist und die sich zwischen der oberen Walze 12 und der unteren Walze 16 des Walzenstapels 11 befindet.
Wenn vier Walzen d.h. eine obere Walze 12, eine obere Thermowalze 13, eine untere Thermowalze 15 und eine untere Walze 16 vorhanden sind und drei Spalte bei einem Walzenstapel 11 des Mehrwalzenkalanders 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingerichtet sind, wobei von den Spalten die äußersten Spalte, d.h. ein oberer Spalt und ein unterer Spalt, unabhängig schließbare und öffenbare Spalte sind, kann die Einstellung ihrer Belastung und ihres Erwärmens unabhängig in einer Weise verwirklicht werden, die ähnlich wie bei 1 ist, während die obere Thermowalze 13 an dem Walzenrahmen fest gestützt ist. In diesem Fall gibt es bei dem Walzenstapel 11 mit vier Walzen keine Zwischenwalze, so dass der mittlere Spalt ein Zwischenspalt ist, der somit zwischen zwei Thermowalzen ausgebildet ist, d.h. die obere Thermowalze 13 und die untere Thermowalze 15.
In den 2 und 3 ist der Mehrwalzenkalander 10 gemäß der vorliegenden Erfindung aus zwei Walzenstapeln 11 und 111 derart ausgebildet, dass es möglich ist, die Faserbahn W unter Verwendung von verschiedenen alternativen Spaltanordnungen und/oder Bahnlaufbahnen zu kalandrieren. Die 2 und 3 zeigen ein Beispiel der Laufbahn der Bahn W. Bei dem ersten Walzenstapel 11 des Mehrwalzenkalanders 10 gibt es fünf Walzen, die übereinander angeordnet sind, eine obere Walze 12, eine obere Thermowalze 13, eine Zwischenwalze 14, eine untere Thermowalze 15 und eine untere Walze 16, und vier Spalte 1, 2, 3, 4. Bei dem zweiten Walzenstapel 111 gibt es in einer entsprechenden Weise fünf Walzen, die übereinander angeordnet sind, d.h. eine obere Walze 121, eine obere Thermowalze 131, eine Zwischenwalze 141, eine untere Thermowalze 151 und eine untere Walze 161, und vier Spalte 1', 2', 3', 4'. Die Spannung der Bahn W wird gesteuert, indem eine nicht gezeigte Spannungsmesswalze angewendet wird, die zwischen dem ersten Walzenstapel 11 und dem zweiten Walzenstapel 111 angeordnet ist.
Der unabhängig belastbare obere Spalt 1 und der unabhängig belastbare untere Spalt 4 von dem Walzenstapel 11 gemäß der vorliegenden Erfindung unterstützen das Erzeugen einer erwünschten Linearbelastungsverteilung bei dem Mehrwalzenkalander 10, so dass bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der 1 bis 3 es möglich ist, die Linearbelastungsverteilung des Walzenstapels 11 wunschgemäß einzustellen mittels der Belastung von dem unabhängigen oberen Spalt 1 und der Belastung von dem unabhängigen unteren Spalt 4. Es ist beispielsweise möglich, dass der obere Spalt 1 geöffnet oder geschlossen werden kann, dass der untere Spalt 4 geöffnet oder geschlossen werden kann, dass die Belastung bei dem unteren Spalt 4 gemäß der erwünschten Linearbelastungshöhe höher als, gleich wie oder niedriger als diejenige des oberen Spaltes 1 sein kann, dass der Zwischenspalt 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und der Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1, wobei diese Zwischenspalte abhängig von der Belastung des unteren Spaltes 4 sind, geöffnet werden können, während der untere Spalt 4 geöffnet oder geschlossen ist, und es möglich ist, dass der Zwischenspalt 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und der Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1, wobei dieser Zwischenspalt abhängig von der Belastung des unteren Spaltes 4 ist, geschlossen werden können, während der untere Spalt 4 geschlossen ist.
Wenn der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze 15 bei dem Walzenstapel 11 offen ist, hängen die Belastungen der Spalte 2, 3 und 4 unterhalb des oberen Spaltes 1 voneinander derart ab, dass die lineare Belastung von dem Zwischenspalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1 bis zu dem unteren Spalt 4 zunimmt aufgrund der Schwerkraft, wenn zum Beseitigen der nach unten hin zunehmenden linearen Belastung und zum Steuern der Durchbiegungslinie der Walzen beispielsweise an sich bekannte Walzenentlastungsvorrichtungen nicht in Verbindung mit den Walzen angewendet werden, die die Spalte ausbilden, wobei die Walzenentlastungsvorrichtungen mittels eines Zylinder- und Hebelarmmechanismus verwirklicht werden und die Schwerkraft ausgleichen, und wobei die Walzenentlastungsvorrichtungen auch für ein schnelles Öffnen des Walzenstapels angewendet werden können.
Bei dem Mehrwalzenkalander 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können sowohl die Linearbelastungsverteilung innerhalb der Walzenstapel 11 und 111 als auch die Belastung zwischen den Walzenstapeln 11 und 111 variiert werden, um die Papierqualität zu optimieren, beispielsweise im Hinblick auf die folgenden Eigenschaften: Glanz/Dichte, Glätte/Dichte, Verlust an spezifischem Volumen, Historie der Dehnung (Elongation)/Belastung etc. Die lineare Belastungsverteilung der Spalte kann so eingestellt werden, dass sie kontinuierlich/nicht kontinuierlich und/oder linear/nicht linear ist. Beispielsweise kann bei dem oberen Spalt 1 von dem ersten Walzenstapel 11 die Bahn W einer Spaltbelastung ausgesetzt werden, die gleich einer linearen Belastung von 100 kN/m ist, und während des Laufens in dem Spalt 2 unterhalb des oberen Spaltes 1 und in dem Spalt 3 oberhalb des unteren Spaltes 4 und auch in dem unteren Spalt 4 ist die Bahn W einer linear zunehmenden Spaltbelastung ausgesetzt, wobei das Linearbelastungsmaximum von dieser bei dem unteren Spalt 4 100 kN/m beträgt, und die Spalte der anderen Walzenstapel 111 offen gehalten werden. Gemäß einem alternativen Linearbelastungsbeispiel ist die lineare Belastung in dem oberen Spalt 1 von dem ersten Walzenstapel 11 halb so groß wie die lineare Belastung der anderen Spalte 2, 3 und 4, wobei diese linear gehalten wird mittels Entlastungsvorrichtungen, während die Spalte von dem anderen Walzenstapel 111 offen sind.
Wenn es erwünscht ist, beide Seiten der Bahn W gleichmäßig zu behandeln, sollten beide Seiten der Bahn W im Wesentlichen den gleichen Spaltimpulsen ausgesetzt werden.
In diesem Zusammenhang wird sichergestellt mittels der Laufbahn der Bahn W und dem Aufbau der Spalte, dass entlang der Laufbahn W beide Seiten der Bahn W im Wesentlichen den gleichen Spaltimpulsen in den Kalandrierspalten ausgesetzt werden. Somit werden bei dem Mehrwalzenkalander 10, bei dem die Walzen von den aus fünf Walzen bestehenden Walzenstapeln 11 und 111 bei der in 2 gezeigten Position sind, sowohl die obere Seite als auch die untere Seite der Bahn W im Wesentlichen gleichen Spaltimpulsen in den oberen Spalten 1 und 1' ausgesetzt. Bei der Bahnlaufbahn von 2 läuft die untere Seite A der Bahn W in dem ersten Walzenstapel 11 durch den geschlossenen oberen Spalt 1 an der Seite der oberen Thermowalze 13 und bei dem zweiten Walzenstapel 111 durch den geschlossenen oberen Spalt 1' an der Seite der oberen Walze 121, und die obere Seite Y der Bahn W läuft bei dem ersten Walzenstapel 11 durch den geschlossenen oberen Spalt 1 an der Seite der oberen Walze 12 und bei dem zweiten Walzenstapel 111 durch den geschlossenen oberen Spalt 1' an der Seite der Thermowalze 131, während die anderen Spalte 2, 3, 4 und 2', 3', 4' von dem Kalander 4 offen sind. Bei diesem Beispiel werden zum Kalandrieren der beiden Seiten Y, A der Bahn W bei dem Mehrwalzenkalander 10 sowohl die obere Seite Y als auch die untere Seite A geführt, so dass sie durch einen geschlossenen Kalandrierspalt 1 an der Seite der Thermowalze 13 bei dem ersten Walzenstapel 11 und durch einen geschlossenen Kalandrierspalt 1' an der Seite der Thermowalze 121 bei dem zweiten Walzenstapel 111 laufen, wobei bei dem zweiten Walzenstapel 111 die auf die Bahn W aufgebrachten Spaltimpulse derart gleich gestaltet sind, dass als Endergebnis die durch die beiden Seiten Y und A der Bahn W aufgenommenen Spaltimpulse im Wesentlichen die gleichen sind. Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht außerdem, dass die obere Seite Y und die untere Seite A von der Bahn W ungleichen Spaltimpulsen ausgesetzt werden.
Jeder Kalandrierspalt hat bestimmte Eigenschaften, die das Kalandrierergebnis beeinflussen, und nicht alle Spalte sind für das Kalandrieren von sämtlichen Faserbahnsorten geeignet. Somit haben insbesondere eine weiche Walze, wie beispielsweise eine mit einer Polymerbedeckung versehene obere Walze und eine mit einer Polymerbedeckung versehene untere Walze, deren Eigenschaften vom Gesichtspunkt des Kalandrierergebnisses von Bedeutung sind, unter anderem die Härte, die Oberflächenqualität, den Temperaturwiderstand und die Belastungsfähigkeit, wobei dies Einschränkungen im Hinblick auf die Anwendbarkeit des Spaltes beim Kalandrieren beispielsweise einer bestimmten Papiersorte auferlegt. In ähnlicher Weise beeinflussen die Eigenschaften einer harten Walze, wie beispielsweise eine Thermowalze, beispielsweise die Oberflächenqualität und die Temperatur, das Kalandrierergebnis von dem Kalandrierspalt. Somit werden für ein Kalandrieren einer bestimmten Faserbahnsorte lediglich die Spalte angewendet, die auch das Kalandrieren von dieser Sorte ermöglichen und die das erwünschte Kalandrierergebnis erzeugen. Gemäß einer Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in vorteilhafter Weise bei dem Mehrspaltkalander 10 anstelle von einem Spalt, der ein bestimmtes Kalandrierergebnis erzeugt, einen Ersatzspalt einzurichten, der das gleiche Kalandrierergebnis erzeugt, und es ist möglich, das Kalandrieren bei diesem Ersatzspalt beispielsweise dann fortzusetzen, wenn das Kalandrierergebnis von dem zuerst erwähnten Spalt sich verschlechtert oder seine Verwendung verhindert worden ist.
Der Aufbau von dem Mehrspaltkalander 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist derart, dass durch ein Ändern der Spaltanordnung, die für das Kalandrieren verwendet wird, das durch eine Faserbahnsorte erforderlich ist, es möglich wird, einen Sortenwechsel schnell ohne ein Ändern der Laufbahn der Faserbahn W auszuführen. Der Mehrwalzenkalander 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in vorteilhafter Weise für eine Anwendung als ein Mehrsortenkalander geeignet, was nachstehend anhand der 2 und 3 beschrieben ist, in denen das Kalandrieren der Faserbahn W unter Verwendung von zwei verschiedenen alternativen Spaltanordnungen gezeigt ist. Wie dies in 2 gezeigt ist, wird die Faserbahn W, die von einer ersten Sorte ist, in dem geschlossenen oberen Spalt 1 des ersten Walzenstapels 11 und in dem geschlossenen oberen Spalt 1' von dem zweiten Walzenstapel 111 derart kalandriert, dass die obere Seite Y der Bahn W durch den oberen Spalt 1 des ersten Walzenstapels 11 an der Seite der oberen Walze 12 und durch den oberen Spalt 1' von dem zweiten Walzenstapel 111 an der Seite der oberen Thermowalze 131 läuft und eine untere Seite A der Bahn W durch den oberen Spalt 1 von dem ersten Walzenstapel 11 an der Seite der oberen Thermowalze 13 und durch den oberen Spalt 1' von dem zweiten Walzenstapel 111 an der Seite der oberen Walze 121 läuft. Das Schließen und das Belasten der oberen Spalte 1 und 1' ist eingerichtet, indem die Mäntel der oberen Walzen 12 und 12' von der Innenseite belastet werden. Die anderen Spalte 2, 3 und 4 und auch die Spalte 2', 3' und 4' von dem Mehrspaltkalander 10 sind bei dieser Spaltanordnung offen und nehmen nicht an dem Kalandrieren teil. Wenn es erwünscht ist, die Sorte der zu kalandrierenden Faserbahn W zu wechseln und somit die Art an Kalandrieren zu ändern, werden die oberen Spalte 1 und 1' geöffnet, und die Faserbahn W einer zweiten Sorte wird kalandriert, wie dies in 3 gezeigt ist, in dem unteren Spalt 4 von dem ersten Walzenstapel 11 und in dem unteren Spalt 4' von dem zweiten Walzenstapel 111 derart, dass die obere Seite Y der Bahn W durch den unteren Spalt 4 von dem ersten Walzenstapel 11 an der Seite der unteren Walze 16 und durch den unteren Spalt 4' von dem zweiten Walzenstapel 111 an der Seite der unteren Thermowalze 151 läuft und die untere Seite A der Bahn W durch den unteren Spalt 4 von dem ersten Walzenstapel 11 an der Seite der unteren Thermowalze 15 und durch den unteren Spalt 4' von dem zweiten Walzenstapel 111 an der Seite der unteren Walze 161 läuft. Das Schließen und das Belasten der unteren Spalte 4 und 4' ist eingerichtet, indem die Mäntel der unteren Walzen 16 und 161 von der Innenseite belastet werden und indem die Arretiermechanismen von den Stützanordnungen der Thermowalzen 15 und 151 arretiert werden, die die Bewegung ermöglichen. Die anderen Spalte 1, 2 und 3 und auch die Spalte 1', 2' und 3' von dem Kalander 10 sind bei dieser Spaltanordnung offen und nehmen nicht an dem Kalandrieren teil. Ein sortenspezifisches Kalandrieren kann verwirklicht werden, beispielsweise gemäß 2 und 3, indem die Kalandrierparameter von den oberen Spalten 1, 1' und den unteren Spalten 4, 4', d.h. die Belastung, die Wirkzeit, die Feuchtigkeit und die Temperatur und dergleichen reguliert werden und indem die Walzenbedeckungen der Walzen bei den fraglichen Positionen gemäß der Sorte gewählt werden.
Indem der vorstehend beschriebene Aufbau verwendet wird, ist es außerdem möglich, beispielsweise ein Hindernis für das Kalandrieren, das durch ein Beschädigen der Walzenbedeckung verursacht worden ist, zu umgehen. Wenn somit beispielsweise die Polymerbedeckung der oberen Walze 12, die in dem oberen Spalt 1 von dem ersten Walzenstapel 11 des in 2 und 3 gezeigten Mehrwalzenkalanders 10 arbeitet, bricht, beschädigt wird oder verschleißt, so dass ihre Oberflächenqualität für das Kalandrieren ungeeignet wird, kann die Spaltanordnung von dem Mehrwalzenkalander 10 von dem in 2 gezeigten Aufbau (Anordnung) zu der in 3 gezeigten Anordnung (Aufbau) geändert werden, wodurch ein Kalandrieren unter Erzeugung der gleichen Faserbahnsorte W fortgesetzt werden kann.
Ein Kalandrieren, das es ermöglicht, ein Kalandrierergebnis zu erzielen, das im Wesentlichen an beiden Seiten gleich ist, kann auch derart verwirklicht werden, dass die Bahn W so geführt wird, dass sie einen Walzenstapel/die Walzenstapel insgesamt so umgeht, dass bei den Beispielen der 2 und 3 es möglich ist, Walzen des ersten Walzenstapels 11 oder des zweiten Walzenstapels 111, die umgangen werden, zu ersetzen, und ein Kalandrieren kann bei dem zweiten Walzenstapel 111 oder bei dem ersten Walzenstapel 11 verwirklicht werden. Die Bahn W kann so geführt werden, dass sie den ersten Walzenstapel 11 insgesamt umgeht, und die Bahn W kann beispielsweise in den Kalandrierspalten 1' und 4' des zweiten Walzenstapels 111 so kalandriert werden, dass die Walzen des ersten Walzenstapels 11 ersetzt werden können. Alternativ kann die Bahn W so geführt werden, dass sie den zweiten Walzenstapel 111 insgesamt umgeht, und die Bahn W kann beispielsweise in den Kalandrierspalten 1 und 4 des ersten Walzenstapels 11 kalandriert werden, so dass die Walzen des zweiten Walzenstapels 111 ersetzt werden können. Das lediglich bei einem Walzenstapel 11 oder 111 von dem Mehrwalzenkalander 10 stattfindende Kalandrieren kann beispielsweise aufgrund des Umstandes geschehen, dass eine bestimmte sortenspezifische Kalandrierwalzenbedeckung bei einem Walzenstapel des Kalanders fehlt, oder aufgrund des Umstandes, dass ein sortenspezifischer Kalandrierspalt oder die Walzenbedeckung, die in einem Spalt verwendet wird, oder ein anderes Bauteil, wie beispielsweise ein Lager oder eine Belastungsvorrichtung der Walze bis zu dem Ausmaß beschädigt worden ist, dass eine Produktion gemäß den gesetzten Qualitätsanforderungen nicht durch den fraglichen Spalt laufen kann. Wenn der obere Spalt 1, 1' oder der untere Spalt 2, 2' bei dem Walzenstapel beschädigt wird oder versagt, ist es somit noch möglich, die Produktion gemäß den gesetzten Qualitätsanforderungen laufen zu lassen. Alternativ kann die Bahn W auch an einem oder mehreren Walzenstapel vorbei zu einem Aufrollen oder zu einer anderen Finishingvorrichtung geführt werden.
Ein Kalandrieren mit einem der Spalte oder ein 1+1-Spaltkalandrieren, wie beispielsweise ein Mattkalandrieren von beschichtetem Papier kann verwirklicht werden unter Verwendung des Mehrspaltkalanders 10 gemäß der vorliegenden Erfindung sogar wenn die Walzenbedeckung oder dergleichen bricht. Um ein Kalandrieren mit einigen der Spalte zu verwirklichen, ist es sowohl bei dem ersten Walzenstapel 11 als auch bei dem zweiten Walzenstapel 111 möglich, zumindest einen Spalt zu einem Zeitpunkt unabhängig zu schließen, und die Richtung der Spalte kann bei dem Mehrspaltkalander 10 geändert werden. Somit ist es möglich, die Faserbahn W beispielsweise durch den unteren Spalt 4 des ersten Walzenstapels 11 in 2 oder alternativ, wenn der untere Spalt 4 nicht in Anwendung ist, durch den oberen Spalt 1' des zweiten Walzenstapels 111 zu führen.
Durch das Ändern der Laufbahn kann die Faserbahn W in vorteilhafter Weise so geführt werden, dass sie in dem Kalander 10 entlang einer alternativen Bahn läuft, die das gleiche oder ein anderes Kalandrierergebnis erzeugt. In diesem Zusammenhang ist die Laufbahn der Bahn W von derjenigen unterschiedlich, die für das Laufen einer bestimmten Sorte bei der normalen Situation verwendet wird, beispielsweise wenn das Papier zweiseitig ist. Die Bahn W kann so geführt werden, dass sie bei dem ersten Walzenstapel 11 von oben nach unten oder von unten nach oben läuft und bei dem zweiten Walzenstapel 111 von oben nach unten oder von unten nach oben läuft und/oder die Richtung der Spalte kann gewählt werden, und der gesamte mit zwei Stapeln versehene Mehrspaltkalander 10 kann derart eingestellt werden, dass die Seitigkeit der Bahn W wunschgemäß gestaltet werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Bahn W so geführt, dass sie in dem Walzenstapel 11 von unten nach oben und in dem Walzenstapel 111 von oben nach unten läuft. In diesem Fall ist ein Vorteil auch eine im Hinblick auf den Aufbau oder das Layout sich ergebende Verbesserung, wenn es erwünscht ist, das Kalandrieren von einer niedrigen Höhe (Niveau) aus zu starten und das Kalandrieren bei der niedrigen Höhe zu beenden und ein Aufwickeln bei der niedrigen Höhe auszuführen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Kalandrieren von einer oberen Höhe gestartet werden, indem die Bahn W gemäß der Darstellung der 2 und 3 geführt wird, und ein Kalandrieren kann bei der oberen Höhe beendet werden und ein Aufwickeln kann bei der oberen Höhe ausgeführt werden. Die Einrichtung für ein Abwickeln und Wickeln kann auch sowohl bei der oberen Höhe als auch bei der unteren Höhe angeordnet sein.
Zum Ausbilden des Mehrwalzenkalanders 10, der für das Kalandrieren der Faserbahn W geeignet und gedacht ist, sind Walzenstapel, die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, beispielsweise so angeordnet, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist. Die Walzenstapel, die den Mehrwalzenkalander 10 ausbilden, sind aus diesen Walzenstapeln gewählt, die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind. 4 zeigt anhand eines Beispiels drei Möglichkeiten a), b) und c) zum Ausbilden eines aus zwei Stapeln bestehenden Mehrwalzenkalanders aus den Walzenstapeln, und 5 zeigt in beispielartiger Weise drei verschiedene Möglichkeiten a), b) und c) zum Ausbilden eines aus zwei Stapeln bestehenden Mehrwalzenkalanders aus den Walzenstapeln. Bei dem Mehrwalzenkalander 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gibt es zwei Walzenstapel 11, 111, 112 und 113, die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, wie dies durch die Beispiele der 4 und 5 gezeigt ist. Bei dem in 4 gezeigten Mehrwalzenkalander 10 gibt es bei dem ersten Walzenstapel 11 fünf Walzen und bei dem zweiten Walzenstapel 111, 112, 113 gibt es fünf Walzen. Bei dem in 5 gezeigten Mehrwalzenkalander 10 gibt es bei dem ersten Walzenstapel 11 drei Walzen und bei dem zweiten Walzenstapel 111, 112, 113 gibt es fünf Walzen. Die obere Walze 12, 121, 122, 123 und die untere Walze 16, 161, 162, 163 von jedem Walzenstapel 11, 111, 112, 113 bei den Mehrwalzenkalandern 10 der 4 und 5 sind mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen.
Die beiden Walzenstapel von dem Mehrwalzenkalander 10 bei den Beispielen der 4 und 5 sind a) der erste Walzenstapel 11 und der zweite Walzenstapel 111 und b) der erste Walzenstapel 11 und der zweite Walzenstapel 112 und c) der erste Walzenstapel 11 und der zweite Walzenstapel 113, wobei bei den Walzenstapeln die Bahn W so geführt werden kann, dass sie in den Walzenstapel von oben nach unten oder von unten nach oben läuft und/oder die Richtung der Spalte kann gewählt werden, und der gesamte aus zwei Stapeln bestehende Mehrwalzenkalander 10 kann derart eingestellt werden, dass die Seitigkeit der Bahn W wunschgemäß gestaltet werden kann.
Vorstehend ist die vorliegende Erfindung in beispielartiger Weise unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich auf diese Darstellungen beschränkt, sondern die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können innerhalb der in den beigefügten Ansprüchen definierten erfinderischen Idee variieren.
Somit kann innerhalb der erfinderischen Idee bei dem Walzenstapel des Mehrwalzenkalanders, der fünf Walzen und vier Spalte aufweist, von denen zwei Spalte unabhängig voneinander gesteuert werden können, wenn es erwünscht ist, ein Schließen und Öffnen und Belasten der Spalte auch derart eingerichtet sein, dass die Zwischenwalzen, mit denen hierbei die Kalandrierwalzen 13, 14, 15 zwischen der oberen Walze 12 und der unteren Walze 16 des Kalanders gemeint sind, sich frei bewegen können d.h. aufschwimmen können innerhalb der Distanz, die durch ihre Stützanordnungen in der Spaltebene begrenzt ist, während die obere Walze 12 an dem Walzenrahmen fest gestützt ist und die obere Thermowalze 13 an dem Walzenrahmen in einer arretierbaren und öffenbaren Weise gestützt ist, so dass die Belastung bei dem Walzenstapel erzeugt wird, indem die unteren Zylinder 17 belastet werden, während der Stützaufbau von der oberen Thermowalze 13 offen ist. Andererseits ermöglicht dieser gleiche Kalander ein Arretieren der oberen Thermowalze 13 und der unteren Thermowalze 15 beim Betreiben mit einigen der Spalte, wobei in diesem Fall der obere Spalt 1 unter Verwendung der Belastungsvorrichtungen im Inneren des Mantels der oberen Walze 12 belastet werden kann, und der untere Spalt 4 kann mit den unteren Zylindern 17 oder unter Verwendung der Belastungsvorrichtungen belastet werden, die sich im Inneren des Mantels der unteren Walze 16 befinden, und der untere Spalt und der obere Spalt können unabhängig voneinander in der Art und Weise betrieben werden, die zuvor in dieser Beschreibung erläutert ist.
Die 6 und 7 zeigen in schematischer Weise einen Kalander 10, der einen Walzenstapel hat, der aus einer oberen Walze 12 und einer unteren Walze 16 und auch aus drei Zwischenwalzen 13, 14, 15 besteht, die zwischen der oberen Walze und der unteren Walze so angeordnet sind, dass die obere Walze, die untere Walze und die Zwischenwalzen Kalanderwalzen 12 bis 16 des Kalanders 10 ausbilden. Die Mittelachsen C von den benachbarten Kalanderwalzen 12, 13; 13, 14; 14, 15 und 15, 16 bei dem Walzenstapel sind parallel und in einer Querrichtung quer zu der Laufrichtung der Bahn (nicht gezeigt). In diesem Zusammenhang definieren die Kalanderwalzen bei den Paaren an Kalanderwalzen, die durch die Kalanderwalzen 12 bis 16 des Walzenstapels gebildet worden sind, zwischen ihnen selbst einen Spalt N, der die Bahn kalandriert und deren Presslinie oder -ebene parallel zu den Mittelachsen C der Kalanderwalzen bei den Paaren an Kalanderwalzen ist.
Es sollte im Allgemeinen betont werden, dass die Anzahl und/oder die Ausrichtung der Walzen oder Walzenstapel von keiner Bedeutung im Hinblick auf die grundsätzliche Idee der vorliegenden Erfindung ist/sind. Somit können die Walzenstapel aus Walzenbaugruppen mit einer sehr unterschiedlichen Anzahl an Walzen bestehen und außerdem kann der Kalander eine sehr unterschiedliche Anzahl an Walzenstapeln aufweisen, die übereinander und/oder Seite an Seite angeordnet sind. Des Weiteren sollte bemerkt werden, dass die Ausrichtung des Walzenstapels von der vertikalen Ausrichtung abweichen kann, und, wenn der Kalander mehrere Walzenstapel hat, können die Ausrichtungen der Walzenstapel sich sowohl voneinander als auch von einer Linie, die vertikal zu der horizontalen Maschinenlinie der Papiermaschine, Halbstoffmaschine oder anderen Fasermaschine ist, sich unterscheiden, wobei die Maschinenlinie typischerweise eine seitliche Linie ist, die parallel zu der Bodenebene der Fasermaschinenhalle ist.
Die Ausführungsbeispiele der 6 und 7 zeigen beide aus Gründen der Vereinfachung lediglich fünf Kalanderwalzen der Art, bei der die Mittelachsen C von sämtlichen Kalanderwalzen 12 bis 16 bei der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind, die vertikal durch die Spalte N und die Mittelachse C der Kalanderwalzen 12 bis 16 tritt. Diese Art an gerader Form der Pressebene oder Linie, die durch die Spalte N tritt, ist natürlich nicht erforderlich oder wesentlich für die vorliegende Erfindung, sondern die Pressebene oder Linie der Spalte kann eine Pressebene oder Linie ausbilden, die im Hinblick auf eine zickzackartige oder horizontale Maschinenlinie geneigt ist.
Im Hinblick auf die Anwendung des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist es von Vorteil, obgleich dies nicht erforderlich ist, dass bei dem Walzenstapel des Kalanders 10 zumindest eine Kalanderwalze vorhanden ist, die gestützt oder arretiert ist, um in einer vertikalen Richtung unbeweglich zu sein. Diese Kalanderwalze kann die untere Walze 16, eine wählbare Zwischenwalze 13 bis 15 oder die obere Walze 12 des Walzenstapels sein. Es sollte betont werden, dass jedoch der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ebenfalls gleichwertig genauso gut bei Kalandern 10 bei dem Walzenstapel angewendet werden kann, bei dem sämtliche Kalanderwalzen in einer vertikalen Richtung beweglich sind.
Nachstehend ist der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen beschrieben, wobei die unterste Zwischenwalze 15 des Walzenstapels gestützt oder arretiert ist, um in einer vertikalen Richtung beweglich zu sein, wobei das Stützen oder Arretieren mittels Stützarmen und/oder Belastungsarmen 31, 32 geschieht, wobei die unterste Zwischenwalze ein Walzenpaar und somit einen Spalt N mit der Zwischenwalze 14, die oberhalb von dieser angeordnet ist, und mit der unteren Walze 16 ausbilden kann.
Im Allgemeinen ist gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn es das Ziel ist, die Belastung in zumindest einem Spalt N des Walzenstapels des Kalanders 10 einzustellen bzw. zu optimieren und/oder zumindest zu ermöglichen, dass ein Spalt geöffnet oder geschlossen wird, ein Paar an Kalanderwalzen mit einem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 versehen, der zwischen Lagergehäusen 9, Lagergehäuseschlitten, Stützarmen und/oder Belastungsarmen 31, 32 der Kalanderwalzen 12 bis 16 von zumindest einem Paar an Kalanderwalzen 12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16 wirkt. In diesem Zusammenhang wird empfohlen, dass zumindest eine der Walzen von dem Paar an Kalanderwalzen bei ihrer Position in einer vertikalen Richtung beweglich ist, d.h. mit den Stützarmen und/oder Belastungsarmen 31, 32 gestützt ist, die sich in einer hebelartigen Weise bewegen.
Um die Kalanderwalzen bei einem Paar an Kalanderwalzen in einer vertikalen Richtung in Bezug aufeinander zu bewegen,

– ist bei dem Ausführungsbeispiel von 6 ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 zwischen den Lagergehäusen 9 oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen 12 bis 16 bei den Paaren an Kalanderwalzen 12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16 angeordnet,
– ist bei dem Ausführungsbeispiel von 7 ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 zwischen den Stützarmen und/oder Belastungsarmen 31, 32 der Kalanderwalzen 12 bis 16 bei den Paaren an Kalanderwalzen 12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16 angeordnet, und
– ist bei dem Ausführungsbeispiel von 8 ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 zwischen den Lagergehäusen 9 oder den Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen 14 und 15 bei dem Paar an Kalanderwalzen 14, 15 angeordnet.

Um die Stützarme und/oder Belastungsarme 31, 32 zu bewegen, können sie an dem Rahmen (nicht gezeigt) von dem Kalander 10 so gestützt sein, dass sie um ihren Drehpunkt herum drehbar sind, so dass die Kalanderwalzen in Bezug aufeinander bewegt werden können, um die Spaltbelastung einzustellen oder zu optimieren oder um den Spalt N zu öffnen oder den Spalt zu schließen. Beim vertikal erfolgenden Bewegen der Kalanderwalzen ist es möglich, Gleiteinrichtungen anzuwenden, die an dem (nicht dargestellten) Rahmen des Kalanders 10 angeordnet sind, und zu ermöglichen, dass die Lagergehäuse oder Lagergehäuseschlitten entlang der Gleiteinrichtungen gleiten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte und individuelle Einstellung oder Begrenzung der Belastung in dem Spalt N zwischen den Kalanderwalzen von einem im Allgemeinen wählbaren Paar an Kalanderwalzen durch diese Einrichtung für den Kalander 10 erzielt. Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass ein Spalt von dem Kalander 10 und/oder ein Spalt zwischen zwei Kalanderwalzen schnell geöffnet oder arretiert wird.
Nachstehend wird auf das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel Bezug genommen. Der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 von dem Spalt N weist ein Paar an Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelementen 101, 102 auf, die bei den Paaren an Kalanderwalzen 12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16 des Walzenstapels wirken, während sie bei dem Paar an Kalanderwalzen zwischen den Lagergehäusen 9 oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen 12 bis 16 angeordnet sind. In diesem Zusammenhang sind, indem der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 belastet wird, die Kalanderwalzen bei den Paaren an Kalanderwalzen dazu in der Lage, sich in Bezug aufeinander zu bewegen, um die Belastung des Spaltes N individuell zu erhöhen/zu verringern und den Spaltkontakt zu öffnen/zu schließen.
Da der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 von dem Spalt N zwischen den Lagergehäusen 9 oder den Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen angeordnet ist, kann die Distanz zwischen den Kalanderwalzen, die zu dem Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau des Spaltes N zugehörig ist, mittels des Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbaus 20 des Spaltes N allein geändert werden, wodurch die Belastung des Spaltes begrenzt werden kann oder der Spalt geöffnet werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel von 6 ist der Spalt N bei dem Paar an Kalanderwalzen 15 und 16 unter Verwendung des Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung geöffnet worden.
Nachstehend wird auf 6a verwiesen, in der eine vergrößerte Ansicht von einer Einzelheit des Ausführungsbeispiels von 6 dargestellt ist. Der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 von dem Spalt N hat ein Paar an Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelementen 101 bzw. 102, die zwischen den Lagergehäusen 9 oder den Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen eines Paares an Kalanderwalzen wirken. Es ist typisch von diesem Ausführungsbeispiel, dass die Belastungseinstell- und/oder -arretierelemente 101 bzw. 102 von dem Spalt N beide einen Belastungsschuh 101 aufweisen, dessen Gegenflächen 102 zueinander konform sind. Da zumindest eine der Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen sich mittels der Stützarme und/oder Belastungsarme 31, 32 bewegt, die sich in einer hebelartigen Weise bewegen, sind die Gegenflächen 102 der Belastungsschuhe 101 dazu in der Lage, sich in Bezug aufeinander zu bewegen. Die Größe dieser relativen Bewegung ist von der Länge der Stützarme und/oder Belastungsarme 31, 32 abhängig. Um diese relative Bewegung auszugleichen und um sicherzustellen, dass die Belastungsschuhe 101 gegeneinander gehalten werden, sind die Gegenflächen 102 so geformt, dass eine Gegenfläche 102 konvex ist, in höchst vorteilhafter Weise ist dies eine konvexe sphärische Fläche, und die andere Gegenfläche 102 konkav ist, wobei sie in höchst vorteilhafter Weise eine konkave sphärische Fläche ist.
Es ist von Vorteil, dass der Antrieb von dem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 für ein Belasten und/oder Bewegen der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelemente 101 ein hydraulischer, pneumatischer, elektromechanischer und/oder mechanischer oder anderweitiger Antrieb ist, der eine gleichwertige Funktion vorsieht. Unter anderem können ein hydraulischer Antriebszylinder, ein pneumatischer Antriebszylinder, ein Elektromotor, ein manueller Antrieb, als Beispiele von einigen geeigneten Antriebsarten erwähnt werden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Druckkraft zwischen den Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen erzeugt durch das Belasten der Belastungseinstell- und/oder -arretierelemente 101, 102 von dem Spalt N, wobei diese Druckkraft anstrebt, die Spaltbelastung zu verringern und bei Bedarf die Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen aus einem Spaltkontakt heraus zu trennen. Durch das Belasten der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieranordnung 20 sind die Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen dazu in der Lage, sich in Bezug aufeinander zu bewegen, um individuell die Spaltbelastung zu erhöhen/zu verringern oder den Spaltkontakt zu öffnen/zu schließen.
Nachstehend wird auf das Ausführungsbeispiel gemäß der 7 verwiesen. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel von dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Belastungseinstell- und/oder -arretieranordnungen 20 von dem Spalt N zwischen den Stützarmen und/oder Belastungsarmen 31, 32 der Kalanderwalzen 12 bis 16 von jedem Paar an Kalanderwalzen 12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16 bei den Walzenstapeln des Kalanders 10 angeordnet. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann jede Kalanderwalze bei dem Oberwalzenstapel frei beweglich sein. Alternativ kann eine Kalanderwalze bei dem Paar an Kalanderwalzen gestützt oder arretiert sein, um in einer vertikalen Richtung unbeweglich zu sein, was bedeutet, dass die Anwendung des Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbaus bei diesem Paar an Kalanderwalzen keinen Effekt auf die Belastung des Spaltes von dem benachbarten Paar an Kalanderwalzen hat, die unterhalb und/oder oberhalb angeordnet sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 7 hat der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 von dem Spalt N ein hydraulisches Antriebselement oder Stützelement 103, das zwischen den Belastungsarmen und/oder Stützarmen 31, 32 der Kalanderwalzen 12 bis 16 bei den Kalanderpaaren des Walzenstapels wirkt. Das hydraulische Antriebselement oder Stützelement selbst ist ein hydraulisches, pneumatisches, elektrisches oder elektromechanisches Antriebselement oder Stützelement 103, das zwischen den Belastungsarmen und/oder Stützarmen 31, 32 des Paares an Kalanderwalzen gekuppelt ist und wobei durch dieses Element eine Kraft zwischen den Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen übertragen werden kann. Als Beispiele von geeigneten Kraftelementen (Antriebselementen) oder Stützelementen 103 können unter anderem ein hydraulischer Kraftzylinder oder Antriebszylinder, ein pneumatischer Antriebszylinder, ein Elektromotor, ein manueller Antrieb bzw. eine Abstandsmessung erwähnt werden.
In dieser Weise ist es möglich, die Spaltbelastung einzustellen und/oder den Spalt zwischen den Kalanderwalzen zu öffnen und zu schließen. Eine derartige Stützeinrichtung oder Krafteinrichtung (Antriebseinrichtung) 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass zwischen den Kalanderwalzen eine Druckkraft erzeugt wird, die ein Verringern der Spaltbelastung und sogar ein voneinander erfolgendes Trennen der Kalanderwalzen anstrebt, oder eine Zugkraft zu erzeugen, die ein Erhöhen der Spaltbelastung und ein Rückkehren der aus dem Spaltkontakt getrennten Kalanderwalzen erneut zu einem Spaltkontakt anstrebt. Durch ein Belasten des Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbaus 20 sind die Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen dazu in der Lage, sich in Bezug aufeinander zu bewegen, um individuell die Spaltbelastung zu erhöhen/zu verringern oder den Spaltkontakt zu öffnen oder zu schließen.
Im Hinblick auf das individuelle Einstellen der Belastungen der Spalte N haben die Stützarme und/oder Belastungsarme 31, 32 der Kalanderwalzen 12 bis 16 zwei Teile 221 und 223, so dass eine Gelenkverbindung 222 zwischen einem ersten Armteil 221 und einem zweiten Armteil 223 von jedem Stützarm und/oder Belastungsarm angeordnet ist. Der zweite Armteil 223 ist mit dem Lagergehäuse 9 oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalze verbunden.
Da der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 von dem Spalt N zwischen den zweiten Armen 223 der Stützarme oder Belastungsarme 31, 32 angeordnet ist, kann der Winkel zwischen den Armteilen 223, die zu dem Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 des Spaltes N zugehörig sind, mittels des Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbaus 20 des Spaltes N geändert werden, und somit ist es möglich geworden, sowohl den Stützarm und/oder Belastungsarm 31, 32 mittels der Zwischengelenkverbindung 222 zu verstärken als auch die Spaltbelastung einzustellen oder zu begrenzen oder den Spalt zu öffnen. Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spalt N bei dem Paar an Kalanderwalzen 15, 16 unter Verwendung des Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung geöffnet worden.
Nachstehend wird auf das Ausführungsbeispiel von 8 Bezug genommen. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 des Spaltes N zwischen den Lagergehäusen 9 oder Lagergehäuseschlitten an beiden Enden der Kalanderwalzen bei einem Paar an Kalanderwalzen 14, 15 bei einem Walzenstapel angeordnet, wobei gestützt von diesen Lagergehäusen oder Lagergehäuseschlitten die Kalanderwalze sich bewegen kann. In diesem Zusammenhang wirkt der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 des Spaltes N auf die Lagergehäuse 9 oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalze 14, 15 bei dem Paar an Kalanderwalzen ein. Zumindest eine der Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen 14, 15 ist so gestützt, dass sie in einer vertikalen Richtung beweglich ist, so dass die Anwendung von dem Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau des Spaltes N, d.h. seiner Bewegung in einer Richtung, die quer zu einer Linie steht, die durch die Mittelachsen der Kalanderwalzen 14, 15 tritt, nicht die Position der Kalanderwalze beeinflusst, die so gestützt worden ist, dass sie unbeweglich ist, wobei jedoch der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 es ermöglicht, dass die Belastung des Spaltes zwischen den Kalanderwalzen 14, 15 und die Distanz zwischen den Kalanderwalzen eingestellt wird und der Spalt N zwischen dem Paar an Kalanderwalzen 14 und 15 geöffnet oder geschlossen wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 8 hat der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 ein Keilelement 104, das auf die Lagergehäuse 9 oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen einwirkt, wobei das Keilelement auch genauso gut ein sphärisches Element sein kann. Insbesondere ist es von Vorteil, dass das Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement 104 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8 ein Element ist, das unter den Lagergehäusen 9 oder Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen gestützt ist, d.h. in der Zeichnung unter den Lagergehäusen oder Lagergehäuseschlitten der Zwischenwalzen 14 und 15, wobei das Element mittels einer Antriebseinrichtung oder Krafteinrichtung in einer Richtung beweglich sein kann, die quer zu der Press- oder Spaltlinie des vertikalen Walzenstapels des Kalanders 10 steht. Durch ein Bewegen des Elementes 104 ist es einerseits möglich, die Kalanderwalzen 14 und 15 voneinander weg zu trennen, d.h. den Spalt zu öffnen oder die Spaltbelastung zu verringern, oder andererseits zu ermöglichen, dass die Kalanderwalzen 14 und 15 sich aufeinander zu bewegen, d.h. die Spaltbelastung zu erhöhen oder eine normale Bewegung der Kalanderwalzen zu ermöglichen.
Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung kann im Allgemeinen aufgeführt werden, dass der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 des Spaltes N gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung typischerweise verwendet wird, um die vertikale Position der Kalanderwalzen 12 bis 16 von einem wählbaren Paar/von wählbaren Paaren der Walzen 12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16 des Walzenstapels sowohl in Bezug aufeinander als auch in Bezug auf die Positionen der anderen Kalanderwalzen zu arretieren. In diesem Fall kann ein beliebiger wählbarer Spalt N dazu gebracht werden, dass er offen bleibt, und dennoch kann ein Endstück der Bahn aufgeführt werden, oder die Bahn kann durch sämtliche Spalte N treten. In ähnlicher Weise kann während eines in der Fertigungslinie stattfindenden Betriebs des Kalanders 10 der Spalt N in dem Fall geöffnet werden, bei dem der Mantel einer Kalanderwalze beschädigt ist, oder wenn es einen Bedarf an einem Ändern der Qualität der Faserbahn während des Prozesses gibt, d.h. während des in der Fertigungslinie stattfindenden Betriebs. Wenn in diesem Zusammenhang der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht in Verwendung ist, d.h. außer Betrieb ist, schließt der Spalt N und kann seine Belastung normal eingestellt werden, und wenn der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 gemäß der vorliegenden Erfindung in Verwendung ist, d.h. dieser zwischen den Lagergehäusen 9, den Lagergehäuseschlitten der Kalanderwalzen oder zwischen den Stützarmen und/oder Belastungsarmen 31 und 32 der Kalanderwalzen wirkt, schließt der Spalt N nicht oder kann die Belastung des Spaltes N nicht einen bestimmten Grenzwert überschreiten, wobei aber die Kräfte entweder über die Belastungsarme und/oder Stützarme 31 und 32 oder über die Lagergehäuse 9 zu der nächsten Walze übertragen werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht außerdem, dass eine unterschiedliche Anzahl an verschiedenen Spalten geschlossen gehalten werden und verschiedene Laufbahnen der Bahn ausbilden, sofern ein Bedarf dafür besteht.
Vorstehend ist die vorliegende Erfindung lediglich anhand einiger ihrer als besonders vorteilhaft erachteten Ausführungsbeispiele beschrieben. Jedoch soll die vorliegende Erfindung in keiner Weise darauf beschränkt sein und es ist für Fachleute offensichtlich, dass viele alternative Aufbauarten und Abwandlungen innerhalb der erfinderischen Idee und ihres in dem beigefügten Satz an Patentansprüchen definierten Schutzumfangs denkbar sind. Somit kann der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auch zwischen den Walzenstapeln eines Kalanders 10 angeordnet sein, der zwei Walzenstapel aufweist. In diesem Fall wird es möglich, separate Walzenstapel bei Bedarf zu kombinieren, um einen Walzenstapel auszubilden. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist beispielsweise derart, dass der Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau 20 bei einem Paar an Walzen angeordnet wird, deren Kalanderwalzen so gestützt sind, dass sie in Bezug aufeinander entlang Gleiteinrichtungen und/oder durch Stützarme und/oder Belastungsarme 31, 32, die sich in einer hebelartigen Weise bewegen, beweglich sind, und deren obere Kalanderwalze die untere Walze eines oberen Walzenstapels ist und deren untere Kalanderwalze die obere Walze eines unteren Walzenstapels ist. Die Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht außerdem, dass ohne Probleme der Walzenstapelaufbau von einem Kalander, der einen Walzenstapel aufweist, zu einem Walzenstapelaufbau, der mehrere Walzenstapel aufweist, abgewandelt wird.
Zusammenfassung
Ein Mehrwalzenkalander (10) hat zumindest einen Walzenstapel (11), bei dem Walzen (12, 13, 14, 15, 16) vorhanden sind, um zumindest einen Zwischenspalt (2, 3, N) auszubilden, und zumindest eine Thermowalze (13, 15) vorhanden ist und auch eine obere Walze (12) und eine untere Walze (16), die mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen sind. Bei den Walzenstapeln (11) sind die Walzen zu einem Spaltkontakt miteinander beweglich, um eine Faserbahn (W) in geschlossenen Spalten zu kalandrieren. Eine obere Thermowalze (13), die ein Walzenpaar mit der oberen Walze (12) bildet, ist an einem Walzenrahmen fest so gestützt, dass das Schließen, Öffnen und Belasten von einem oberen Spalt (1) arrangiert wird, indem der Mantel der oberen Walze (12) von der Innenseite belastet wird, und das Schließen, Öffnen und Belasten einer unteren Walze (1) arrangiert wird, indem der Mantel der unteren Walze (16) von der Innenseite belastet wird. Um die Belastung des Spaltes (2, 3, N) zwischen zumindest einem Paar an Kalanderwalzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) bei dem Walzenstapel einzustellen, um den Spalt zu öffnen oder ihn bei einer offenen Position zu arretieren, ist das Paar an Kalanderwalzen mit einem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) versehen, der zwischen den Lagergehäusen (9) oder Lagergehäuseschlitten und/oder Belastungs- und/oder Stützarmen (31, 32) der Kalanderwalzen wirkt.
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Claims

Mehrwalzenkalander (10) mit Walzenstapeln (11), die übereinander und/oder benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest einer der Walzenstapel zumindest drei Walzen aufweist und zumindest ein anderer der Walzenstapel zumindest vier Walzen aufweist, um dadurch zumindest einen Zwischenspalt (2, 3) so auszubilden, dass einige der Zwischenspalte mittels Entlastungsvorrichtungen geöffnet werden können, und wobei bei dem Mehrwalzenkalander eine obere Walze (12) und eine untere Walze (16) bei jedem Walzenstapel (11) mit Durchbiegungsausgleichsvorrichtungen versehen sind, und zumindest eine Thermowalze an einem Walzenrahmen fest gestützt ist oder öffnungsfähig arretiert ist, und die Walzen bei den Walzenstapeln (11, 111) zu einem Spaltkontakt miteinander beweglich sind, um eine Faserbahn (W) in geschlossenen Spalten zu kalandrieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Thermowalze (13, 131, 132, 133), die ein Walzenpaar mit der oberen Walze (12, 121, 122, 123) bildet, an einem Walzenrahmen fest gestützt ist oder öffenbar arretiert ist, so dass dann, wenn die obere Thermowalze fest gestützt oder arretiert ist, das Schließen, Öffnen und Belasten eines oberen Spaltes (1, 1') arrangiert ist, indem der Mantel der oberen Walze von der Innenseite belastet wird, und so dass dann, wenn der Arretier- oder Stützaufbau der oberen Thermowalze offen ist, das Schließen, Öffnen und Belasten des oberen Spaltes (1, 1') so arrangiert ist, dass die untere Walze (16, 161, 162, 163) oder der Mantel der unteren Walze von der Innenseite belastet wird, und dass in wahlfähiger Weise das Schließen, Öffnen und Belasten eines unteren Spaltes (4, 4') so arrangiert ist, dass die untere Walze (16, 161, 162, 163) und/oder der Mantel der unteren Walze belastet wird.
Mehrwalzenkalander gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Thermowalze (13, 131, 132, 133), die ein Walzenpaar mit der oberen Walze (12, 121, 122, 123) bildet, an dem Walzenrahmen fest gestützt ist, dass ein Schließen, Öffnen und Belasten des oberen Spaltes (1, 1') arrangiert ist, indem der Mantel der oberen Walze (12, 121, 122, 123) von innen belastet wird, und dass ein Schließen, Öffnen und Belasten des unteren Spaltes (4, 4') arrangiert ist, indem der Mantel der unteren Walze (16, 161, 162, 163) von der Innenseite belastet wird.
Mehrwalzenkalander gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenstapel (11, 111, 112, 113) zumindest vier Walzen hat, eine untere Thermowalze (15, 151, 152, 153), die ein Walzenpaar mit der unteren Walze (16, 161, 162, 163) bildet, mit einem Stützaufbau versehen ist, der mit dem Walzenrahmen verbunden ist und eine nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Bewegung ermöglicht, deren nach unten gerichtete Bewegungsdistanz begrenzt werden kann, und wobei der Stützaufbau einen Arretiermechanismus aufweist, der geschlossen ist, um den Stützaufbau bei einer festen Position zu arretieren, oder der offen ist.
Mehrwalzenkalander gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass um den unteren Spalt (4, 4') zu schließen und zu belasten und um jeden Zwischenspalt (2, 2'; 3, 3') oberhalb des unteren Spalte (4, 4') und unterhalb des oberen Spaltes (1, 1') offen zu halten, die untere Thermowalze (15, 151, 152, 153), die ein Walzenpaar mit der unteren Walze (16, 161, 163, 163) bildet, bei einer festen Position arretiert ist.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen und das Öffnen und auch die Belastungshöhe von dem oberen Spalt (1, 1') unabhängig gesteuert werden kann.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen und das Öffnen und auch die Belastungshöhe des unteren Spaltes (4, 4') unabhängig gesteuert werden kann.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen von jedem Zwischenspalt (2, 2'; 3, 3') oberhalb des unteren Spaltes (4, 4') und unterhalb des oberen Spaltes (1, 1') arrangiert werden kann, indem der Mantel der unteren Walze (16, 161, 162, 163) von der Innenseite belastet wird.
Mehrwalzenkalander gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenwalze (14, 141, 142, 143) oberhalb der unteren Thermowalze (15, 151, 152, 153) mit einem Stützaufbau versehen ist, der mit dem Walzenrahmen verbunden ist und der eine nach oben gerichtete und eine nach unten gerichtete Bewegung ermöglicht.
Mehrwalzenkalander gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nach unten gerichtete Bewegungsdistanz des Stützaufbaus der Zwischenwalze (14, 141, 142, 143) oberhalb der unteren Thermowalze (15, 151, 152, 153) so arrangiert ist, dass sie begrenzt ist.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung von jedem Zwischenspalt (2, 2'; 3, 3') oberhalb des unteren Spaltes (4, 4') und unterhalb des oberen Spaltes (1, 1') arrangiert werden kann, indem der Mantel der unteren Walze (16, 161, 162, 163) von der Innenseite aus belastet wird.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass um jeden Zwischenspalt (2, 2'; 3, 3') oberhalb des unteren Spaltes (4, 4') und unterhalb des oberen Spaltes (1, 1') mittels der unteren Walze (16, 161, 162, 163) zu schließen und zu belasten, der Arretiermechanismus von dem Stützaufbau der unteren Thermowalze (15, 151, 152, 153), die ein Walzenpaar mit der unteren Walze bildet, offen ist.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Thermowalze (13, 131, 132, 133) mit einem Stützaufbau versehen ist, der mit dem Walzenrahmen verbunden ist, und der eine nach oben gerichtete und eine nach unten gerichtete Bewegung ermöglicht.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Walze (12, 121, 122, 123) eine Polymerwalze ist, die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist.
Mehrwalzenkalander gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Walze (16, 161, 162, 163) eine Polymerwalze ist, die mit einer elastischen Bedeckung bedeckt ist.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau für ein Paar an Kalanderwalzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) bei einem Walzenstapel eines Mehrwalzenkalanders und für einen Spalt (N) zwischen dem Paar an Kalanderwalzen, wobei der Walzenstapel (12–16) als Kalanderwalzen eine obere Walze (12) und eine untere Walze (16), wobei zumindest eine von ihnen mit einer elastischen Bedeckung versehen ist und als eine Gegenwalze für eine mit einer harten und glatten Oberfläche versehene Presswalze fungiert, und zumindest eine Zwischenwalze (13, 14, 15) zwischen der oberen Walze und der unteren Walze aufweist, wobei bei dem Walzenstapel die Mittelachsen (C) der Kalanderwalzen parallel sind und in der Querrichtung stehen, die quer zu der Laufrichtung einer Bahn derart sind, dass zwischen benachbarten Kalanderwalzen, die ein Paar an Kalanderwalzen ausbilden, ein Spalt vorhanden ist, der die Bahn kalandriert, wobei die Presslinie oder -ebene von diesem Spalt parallel zu den Mittelachsen der Kalanderwalzen bei dem Paar an Kalanderwalzen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Belastung des Spaltes (N) zwischen zumindest einem Paar an Kalanderwalzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) bei dem Walzenstapel, um den Spalt desselben bei einer offenen Position zu öffnen oder zu arretieren, das Paar an Kalanderwalzen mit einem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) versehen ist, der zwischen den Lagergehäusen (9) oder Lagergehäusearmen und/oder Belastungs- und/oder Stützarmen (31, 32) der Kalanderwalzen wirkt.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) des Spaltes (N) ein Paar an Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretiereinrichtungen (101, 102) hat, die zwischen den Lagergehäusen (9) oder Lagergehäusearmen der Kalanderwalzen (12–16) von einem Paar an Kalanderwalzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) wirken.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastungseinstell- und/oder -arretierelemente von dem Spalt (N) jeweils einen Belastungsschuh (101) aufweisen, der durch eine Antriebseinrichtung beweglich ist, so dass die Gegenflächen (102) der Belastungsschuhe, die gegeneinander angeordnet sind, so geformt sind, dass sie einander entsprechen.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenfläche der Gegenflächen (102) konvex ist, in vorteilhafter Weise eine konvexe sphärische Fläche, und die andere Gegenfläche eine konkave Fläche ist, in vorteilhafter Weise eine konkave sphärische Fläche.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) von dem Spalt (N) ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement (103) hat, das zwischen den Stütz- und/oder Belastungsarmen (31, 32) der Kalanderwalzen (12–16) von einem Paar an Kalanderwalzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) wirkt und von dem ein Ende an dem Stütz- und/oder Belastungsarm von einer Kalanderwalze bei dem Paar an Kalanderwalzen angebracht ist und von dem das andere Ende an dem Stütz- und/oder Belastungsarm von der anderen Kalanderwalze beim Paar an Kalanderwalzen angebracht ist.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement (103) selbst eine Antriebseinrichtung ist.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) von dem Spalt (N) ein Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement (104) hat, das zwischen den Lagergehäusen (9) oder Lagergehäusearmen der Kalanderwalzen von einem Paar an Kalanderwalzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) wirkt.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretierelement (104) ein keilartiges oder sphärisches Element ist, das durch eine Antriebseinrichtung in einer Richtung beweglich ist, die quer zu den Mittelachsen (C) von dem Paar an Walzen (12, 13; 13, 14; 14, 15; 15, 16) steht.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Antriebseinrichtungen, die zu dem Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau zugehörig sind oder den Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau ausbilden, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch und/oder elektromechanisch ist.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erhöhen der Belastung von dem Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) von dem Spalt (N) den Effekt eines Verringerns oder Erhöhens der Belastung oder eines linearen Drucks in dem Spalt hat, und ein Verringern der Belastung von dem Belastungseinstell- und/oder -arretieraufbau (20) von dem Spalt (N) einen Effekt zum Erhöhen der Belastung in dem Spalt hat.
Spaltbelastungseinstell- und/oder -arretieraufbau gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Effekt zum Verringern oder zum Erhöhen der Belastung oder des linearen Drucks in dem Spalt in einem Bereich von 0 ± 50 MPa ist.