Maschine zur Herstellung und /oder Behandlung einer Materialbahn

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer Kühlwalze, über die die Materialbahn geführt ist.

[0002] Eine solche Maschine ist aus der DE-A-198 26 063 bekannt.

[0003] Eine Kühlwalze ist beispielsweise erforderlich, um die Temperatur einer aus der Trockenpartie kommenden Papierbahn soweit herabzusetzen, dass sie aufgerollt werden kann, ohne dass die Gefahr eines Platzens des Wickels besteht. Wird eine Bahn zu heiß aufgewickelt und schrumpfen die einzelnen Lagen dann in dem Maß, in dem der Wickel sich von außen nach innen abkühlt, so führen die resultierenden Relativbewegungen zu Rissen in der Bahn, die bewirken, dass der Wickel nicht weiterverarbeitet werden kann. Insbesondere bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten, mit denen moderne Papiermaschinen betrieben werden, wird durch die laufende Materialbahn und die rotierende Kühlwalze ein Luftfilm bzw. eine so genannte Luftgrenzschicht zwischen die Kühlwalze und die Materialbahn eingezogen. Die eingezogene Luftgrenzschicht kann nun aber die Kühlleistung der Kühlwalze deutlich vermindern. Um die Leistung der Kühlwalze voll ausnutzen zu können, muss also möglichst verhindert werden, dass Luft zwischen die Kühlwalze und die Materialbahn eingezogen wird.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor genannten Probleme beseitigt sind. Dabei soll insbesondere ein möglicher Einzug einer Luftgrenzschicht in den Einlaufzwickel zwischen Kühlwalze und Materialbahn auf ein Minimum reduziert werden, um einen möglichst optimalen Wärmeübergang zwischen der Materialbahn und der Kühlwalze zu erreichen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die auf die Kühlwalze auflaufende Materialbahn im Bereich der Auflaufstelle durch eine Andruckwalze, deren Durchbiegung zumindest im wesentlichen der Durchbiegung der Kühlwalze entspricht, an die Kühlwalze andrückbar ist. Dabei entspricht die Durchbiegung der Andruckwalze bevorzugt auf der mit der Kühlwalze gemeinsamen Scheitellinie zumindest im wesentlichen der Durchbiegung der Kühlwalze.

[0006] Die Durchbiegungslinien der beiden Walzen werden also in Niprichtung zur Deckung gebracht, wobei die Durchbiegung der Kühlwalze natürlich aus ihrem Eigengewicht und den auf sie einwirkenden Betriebskräften (Zug etc.) resultiert. Aufgrund dieser Ausbildung wird der Einzug einer Luftgrenzschicht zwischen die Kühlwalze und die Materialbahn auf ein Minimum reduziert und damit der Wärmeübergang von der Materialbahn zur Kühlwalze gesteigert.

[0007] Die Durchbiegung der Andruckwalze ist vorzugsweise einstellbar, so dass eine problemlose Anpassung an die jeweilige natürliche Durchbiegung der Kühlwalze möglich ist. Unter einer natürlichen Durchbiegung der Kühlwalze ist hier die sich im praktischen Einsatz ergebende tatsächliche Durchbiegung dieser Kühlwalze zu verstehen.

[0008] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist die Andruckwalze gummiert.

[0009] Vorteilhafterweise ist die Andruckwalze mit definierter, insbesondere einstellbarer Kraft gegen die Kühlwalze drückbar.

[0010] Die Andruckwalze kann insbesondere auf Hebeln gelagert und über diese Hebel gegen die Kühlwalze drückbar sein.

[0011] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist die Andruckwalze pneumatisch und/oder hydraulisch gegen die Kühlwalze drückbar. So können beispielsweise auf die Hebel wirkende Andruckzylinder vorgesehen sein, um die Andruckwalze gegen die Kühlwalze zu drücken.

[0012] Um Relativbewegungen zwischen der Materialbahn und den Walzen auszuschließen, kann gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine sowohl die Kühlwalze als auch die Andruckwalze jeweils angetrieben sein. Es kann jedoch auch nur die Kühlwalze oder nur die Andruckwalze angetrieben sein. Grundsätzlich sind auch solche Ausführungen denkbar, bei denen keine dieser beiden Walzen abgetrieben ist.

[0013] Die Andruckwalze muss möglichst klein bauen, um den Platzbedarf entsprechend zu minimieren, und dabei möglichst schwingungsfrei und möglichst ohne Durchbiegung infolge Eigengewicht und Andruckkraft arbeiten.

[0014] Dazu ist die Andruckwalze in Richtung der Walzenachse betrachtet vorzugsweise segmentiert. Dabei kann eine solche segmentierte Andruckwalze mehrere in Richtung der Walzenachse aufeinander folgende drehbare Walzenkörper umfassen. Zweckmäßigerweise umfasst sie ein feststehende Achse, auf die die drehbaren Walzenkörper aufgesetzt und auf der diese drehbar gelagert sind.

[0015] Eine solche segmentierte Walze bringt gegenüber einer normalen zapfengelagerten Rohrkörper-Andruckwalze unter anderem die folgenden Vorteile:

[0016] Die Andruckwalze kann nunmehr so gebaut werden, dass sie nicht in den Eigenfrequenzbereich hoher Drehzahlen fällt. Sie hat eine ideale kleine Bauform, da nur die Achseneigenfrequenz unterhalb der Betriebsfrequenz liegt. Die Walzensegmente liegen aufgrund ihrer kurzen Lagerentfernung im sicheren Bereich oberhalb der Betriebsfrequenz. Damit wird erreicht, dass die rotierenden Bauteile der Andruckwalze nicht in Biegeeigenschwingungen geraten können, da sie nicht durch ihre Eigenfrequenz fahren müssen. Beim Hochfahren der Walze wird durch die Eigenfrequenz der Achse hindurch gefahren.

[0017] Zudem kann den bei den immer breiter werdenden Maschinen zwangsläufig größeren Durchbiegungen der Kühlwalze nunmehr problemlos Rechnung getragen werden.

[0018] Die Achse kann vorgebogen werden, so dass die Walzendurchbiegung infolge des Eigengewichts und der Andruckkraft durch die Vorbiegung aufgehoben werden kann.

[0019] Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine besitzt die Andruckwalze einen entlang der Walzenachse mehrfach gelagerten flexiblen Walzenmantel. Zweckmäßigerweise ist der flexible Walzenmantel auf einer feststehenden Achse mehrfach gelagert.

[0020] Alternativ zu beispielsweise einer segmentierten Walze mit feststehender Achse kann also insbesondere auch eine Walze mit einem sich über die gesamte Walzenoberfläche erstreckenden flexiblen Walzenkörper eingesetzt werden, der auf einer feststehenden Achse mehrfach gelagert ist. Die feststehende Achse kann beispielsweise wieder vorgebogen sein.

[0021] Wie bereits erwähnt, kann die Kühlwalze mit zugeordneter Andruckwalze beispielsweise im Anschluss an eine Trockenpartie und/oder vor einer Aufwickelvorrichtung vorgesehen sein.

[0022] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine kann die Andruckwalze als bombierte Walze ausgeführt sein. Ist die Durchbiegung der Kühlwalze stets konstant, so lässt sich der so genannte Abquetsch-Effekt nämlich auch dadurch erzielen, dass man die Andruckwalze entsprechend bombiert.

[0023] In bestimmten Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn die Andruckwalze als Biegeausgleichswalze ausgeführt ist. Der Einsatz einer solchen Biegeausgleichswalze anstelle einer fix bombierten Andruckwalze ist beispielsweise in einem solchen Fall denkbar, dass sich die Durchbiegung der Kühlwalze betriebsbedingt ändert.

[0024] Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist die mit einem eingestellten Bogen versehene Andruckwalze so drehbar, dass die Durchbiegungslinien dieser Andruckwalze und der Kühlwalze zur Deckung bringbar sind. Will man die Durchbiegungslinien der Kühlwalze und der Andruckwalze zur Deckung bringen, so kann man also auch wie folgt verfahren: Man dreht die Andruckwalze mit ihrem eingestellten Bogen solange, bis die Biegelinien beider Walzen übereinstimmen.

[0025] Von besonderem Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Andruckwalze vor einem jeweiligen Neuaufführen der Materialbahn auf die Kühlwalze von der Kühlwalze wegschwenkbar ist. Dabei ist vor einem jeweiligen Neuaufführen der Materialbahn auf die Kühlwalze bevorzugt auch die Temperatur der Kühlwalze erhöhbar. Zweckmäßigerweise ist die Temperatur der Kühlwalze gleichzeitig mit dem Wegschwenken der Andruckwlaze erhöhbar.

[0026] Das Wegschwenken der Andruckwalze und gegebenenfalls das Erhöhen der Temperatur der Kühlwalze kann insbesondere durch einen jeweiligen Bahnabriss auslösbar sein.

[0027] Bevorzugt ist die Andruckwalze erst dann wieder an die Kühlwalze anlegbar bzw. gegen diese andrückbar, wenn die Materialbahn aufgeführt und die Temperatur der Kühlwalze wieder auf die niedrigere Betriebstemperatur gebracht ist.

[0028] Vor bzw. während des Neuaufführens der Material- oder Papierbahn wird bevorzugt also die Andruckwalze von der Kühlwalze weggeschwenkt und die Temperatur der Kühlwalze über die Betriebstemperatur hinaus erhöht. Die Andruckwalze wird erst dann wieder an die Kühlwalze angelegt, wenn die Materialbahn aufgeführt und die Kühlwalze auf die niedrigere Betriebstemperatur zurückgebracht ist. Dadurch wird gewährleistet, dass zum einen die Kühlwalze beim Aufführen der Materialbahn kein Kondensationswasser an der Oberfläche aufweist und zum anderen die Bahn nach dem Aufführen nicht gemeinsam mit der Kühlwalze abgekühlt werden muss.

[0029] Die vorzugsweise entsprechend verschwenkbare Andruckwalze kann beispielsweise einer hinter einem Kalanderstack oder einem Kalanderabschnitt angeordneten Kühlwalze zugeordnet sein. Ist beispielsweise ein Janus-Kalander mit zwei Kalanderstacks oder mit zwei in einem Kalanderstack angeordneten Kalanderabschnitten vorgesehen, so kann hinter jedem Kalanderstack bzw. nach jedem Kalanderabschnitt jeweils eine Kühlwalze angeordnet sein, der eine vorzugsweise verschwenkbare Andruckwalze zugeordnet ist.

[0030] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Figur 1

eine schematische Teildarstellung einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn mit einer Kühlwalze, über die die Materialbahn geführt und an die die Materialbahn mittels einer Andruckwalze andrückbar ist,

Figur 2

eine schematische Seitenansicht der in der Figur 1 dargestellten Andruckwalze und

Figur 3

eine schematische Teildarstellung einer weiteren Ausführungsform der Maschine, bei der die mit einem eingestellten Bogen versehene Andruckwalze so drehbar ist, dass die Durchbiegungslinien dieser Andruckwalze und der Kühlwalze zur Deckung bringbar sind.

[0031] Figur 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Maschine 10 zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn 12, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann.

[0032] Die Maschine 10 umfasst wenigstens eine Kühlwalze 14, über die die Materialbahn 12 geführt ist, um beispielsweise vor dem Aufwickeln in einer Aufwickelvorrichtung 16 entsprechend abgekühlt zu werden. Die Kühlwalze 14 kann beispielsweise im Anschluss an eine Trockenpartie 18 vorgesehen sein.

[0033] Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, ist die auf die Kühlwalze 14 auflaufende Materialbahn 12 im Bereich der Auflaufstelle 20 durch eine Andruckwalze 22, d.h. eine Walze vorgegebener bzw. vorgebbarer Krümmung, an die Kühlwalze 14 andrückbar. Dabei ist die Krümmung oder Durchbiegung dieser Andruckwalze 22 so gewählt, dass sie zumindest im Wesentlichen der natürlichen Durchbiegung der Kühlwalze 14 entspricht. Bevorzugt entspricht die Durchbiegung der Andruckwalze 22 auf der mit der Kühlwalze 14 gemeinsamen Scheitellinie zumindest im wesentlichen der Durchbiegung der Kühlwalze 14.

[0034] Die Durchbiegung der Andruckwalze 22 kann insbesondere einstellbar sein, wodurch ein problemloses Anpassen an die jeweilige Durchbiegung der Kühlwalze 14 ermöglicht wird.

[0035] Die Andruckwalze 22 kann zudem gummiert sein.

[0036] Sie ist zweckmäßigerweise mit definierter, insbesondere einstellbarer Kraft gegen die Kühlwalze 14 drückbar.

[0037] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Andruckwalze 22 auf Hebeln 24 gelagert und über diese Hebel 24 gegen die Kühlwalze 14 drückbar. Sie kann beispielsweise pneumatisch und/oder hydraulisch gegen die Kühlwalze drückbar sein. Im vorliegenden Fall sind beispielsweise auf die Hebel 24 wirkende Andruckzylinder 26 vorgesehen, um die Andruckwalze 22 gegen die Kühlwalze 14 zu drücken.

[0038] Mit einer entsprechenden Betätigung der Andruckzylinder 26 wird die Andruckwalze 22 also gegen die Kühlwalze 14 gepresst, wodurch die Luftschicht im Bereich der Auflaufstelle 30 abgedrückt wird. Es ist also praktisch ausgeschlossen, dass Luft zwischen die Kühlwalze 14 und die Materialbahn 12 gelangt, wodurch der Wärmeübergang zwischen der Materialbahn 12 und der Kühlwalze 14 optimiert und die Leistung der Kühlwalze 14 voll ausgenutzt wird.

[0039] Um Relativbewegungen zwischen der Materialbahn 12 und den Walzen 14 auszuschließen, können sowohl die Kühlwalze 14 als auch die Andruckwalze 22 jeweils angetrieben sein. Es kann jedoch auch nur die Kühlwalze 14 oder nur die Andruckwalze 22 angetrieben sein. Grundsätzlich sind auch solche Ausführungen denkbar, bei denen keine dieser beiden Walzen angetrieben ist.

[0040] Die Andruckwalze 22 sollte zur Minimierung des Platzbedarfs möglichst klein bauen und dabei schwingungsfrei möglichst ohne Durchbiegung infolge Eigengewicht und Andruckkraft arbeiten.

[0041] Dazu ist die Andruckwalze 22 bei dem in der Figur 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel in Richtung der Walzenachse betrachtet segmentiert.

[0042] Wie anhand der Figur 2 zu erkennen ist, umfasst die segmentierte Andruckwalze 22 mehrere in Richtung der Walzenachse aufeinander folgende drehbare Walzenkörper oder -segmente 28, die auf eine feststehende Achse 30 aufgesetzt und auf dieser mittels einer jeweiligen Lagerung 32 drehbar gelagert sind. Gegenüber einer normalen zapfengelagerten Rohrkörper-Andruckwalze bringt eine solche segmentierte Walze unter anderem die folgenden Vorteile mit sich:

[0043] Die Walze hat eine ideale kleine Bauform, da nur die Achseneigenfrequenz unterhalb der Betriebsfrequenz liegt, und die Eigenfrequenzen der Walzenkörper oder -segmente liegen aufgrund ihrer kurzen Lagerentfernung im sicheren Bereich über der Betriebsfrequenz. Die rotierenden Bauteile der Andruckwalze können also nicht in Biegeeigenschwingung geraten, da sie nicht durch ihre Eigenfrequenz fahren müssen. Beim Hochfahren der Andruckwalze wird durch die Eigenfrequenz der Achse hindurch gefahren, wobei diese aufgrund ihrer hohen Masse jedoch eine sehr hohe Eigendämpfung besitzt.

[0044] Wie anhand der Figur 2 zu erkennen ist, kann die feststehende Achse 30 vorgebogen sein. Durch die Vorbiegung kann beispielsweise die Durchbiegung der Walze durch Eigengewicht und Andruckkraft aufgehoben werden.

[0045] Im vorliegenden Fall ist durchgängig über die gesamte Walzenoberfläche ein Gummibezug 34 vorgesehen.

[0046] Die feststehende Achse 30 ist an ihren beiden Enden über eine jeweilige Lagerung 36 an einem Ständer, Gestell und/oder dergleichen gelagert.

[0047] Alternativ zu einer solchen segmentierten Walze mit feststehender Achse kann beispielsweise auch eine Andruckwalze mit einem sich über die gesamte Walzenoberfläche erstreckenden flexiblen Walzenkörper eingesetzt werden, der auf einer feststehenden Achse mehrfach gelagert ist.

[0048] Figur 3 zeigt in schematischer Teildarstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine 10. Im vorliegenden Fall ist die vorzugsweise wieder segmentierte Andruckwalze 22 mit einem eingestellten Bogen der Bogenhöhe 38 versehen und, wie durch den Pfeil 40 angedeutet, so drehbar, dass die Durchbiegungslinien dieser Andruckwalze 22 und der Kühlwalze 14 zur Deckung bringbar sind.

[0049] Will man die Durchbiegungslinien der Kühlwalze 14 und der Andruckwalze 22 zur Deckung bringen, kann man im vorliegenden Fall also wie folgt verfahren: Man dreht die Andruckwalze 22 mit ihrem eingestellten Bogen, hier beispielsweise mit der Bogenhöhe 38, solange, bis die Biegelinien der beiden Walzen 22, 14 übereinstimmen.

[0050] Im übrigen besitzt diese Ausführungsform zumindest im wesentlichen wieder den gleichen Aufbau wie die der Figur 1, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.

[0051] Es ist insbesondere auch eine solche Ausgestaltung denkbar, bei der vor bzw. während einem jeweiligen Neuaufführen der Materialbahn 12 auf die Kühlwalze 14 die Andruckwalze 22 von der Kühlwalze 14 wegschwenkbar und überdies die Temperatur der Kühlwalze 14 über die Betriebstemperatur hinaus erhöhbar ist. Dabei kann die Temperatur der Kühlwalze 14 insbesondere gleichzeitig mit dem Wegschwenken der Andruckwalze 22 erhöht werden.

[0052] Das Wegschwenken der Andruckwalze 22 und das Erhöhen der Temperatur der Kühlwalze 14, kann insbesondere durch einen jeweiligen Bahnabriss ausgelöst werden.

[0053] Bevorzugt ist die Andruckwalze 22 erst dann wieder an die Kühlwalze 14 anlegbar bzw. gegen diese andückbar, wenn die Materialbahn 12 aufgeführt und die Temperatur der Kühlwalze 14 wieder auf die niedrigere Betriebstemperatur gebracht ist.

[0054] Die vorzugsweise entsprechend verschwenkbare Andruckwalze 22 kann beispielsweise auch einer hinter einem Kalanderstack oder Kalanderabschnitt angeordneten Kühlwalze 14 zugeordnet sein. Ist beispielsweise ein Janus-Kalander mit zwei Kalanderstacks oder mit zwei in einem Kalanderstack angeordneten Kalanderabschnitten vorgesehen, so kann hinter jedem Kalanderstack bzw. nach jedem Kalanderabschnitt jeweils eine Kühlwalze 14 angeordnet sein, der eine vorzugsweise verschwenkbare Andruckwalze 22 zugeordnet ist.

[0055] Es ist also beispielsweise eine Maschine mit einem zwei Kühlwalzen 14 umfassenden Janus-Kalander denkbar, bei der hinter jedem Kalanderstack bzw. Kalanderabschnitt jeweils eine solche Kühlwalze 14 mit zugeordneter Andruckwalze 22 angeordnet ist. Die Kühlwalzen 14 dienen auch in diesem Fall insbesondere wieder dazu, das Papier so weit wie möglich herunter zu kühlen und das Ausdampfen der Papierbahn zu minimieren. Zur Beseitigung des Luftspaltes zwischen einer jeweiligen Kühlwalze 14 und der Material- bzw. Papierbahn 12 wird die Materialbahn 12 über die jeweilige Andruckwalze 22 gegen die betreffende Kühlwalze 14 gedrückt.

[0056] Dabei können die wesentlichen Parameter des Kalanders und der jeweiligen Kühlwalzen beispielsweise die folgenden Werte besitzen:

v_Betrieb = 1700 m/min

Papierbahnbreite = 7420 mm

D_Kühlwalze = 900 mm

T_Papier = 90 °C (nach letztem Nip)

T_Papier = 88 °C/ 87,8 °C (unmittelbar vor der ersten bzw. zweiten Kühlwalze)

T_Papier = 64,5 °C/ 82,8 °C (unmittelbar nach der ersten bzw. zweiten Kühlwalze)

T_Papier = 61 °C (in Projektphase)

Umschlingungswinkel = 130°/ 153° (erste bzw. zweite Kühlwalze)

Volumenstrom/Kühlwasser = 100 m³/h

T_{Wasser Ein} ≤ 32 °C

T_Taupunkt Umgebung max = 45 °C

[0057] Im folgenden wird eine beispielhafte Fahrweise einer jeweiligen Kühlwalze 14 während der Produktion sowie beim Aufführvorgang beschrieben.

[0058] In der Produktionsphase werden die Kühlwalzen 14 mit einer Vorlauftemperatur von 32 °C (oder eventuell auch niedriger) gefahren, so dass sich eine Oberflächentemperatur der jeweiligen Kühlwalze 14 einstellt, die unter dem weiter oben angegebenen Taupunkt liegt.

[0059] Die zugeordnete Andruckwalze 22 wird in dieser Phase stets gegen die betreffende Kühlwalze 14 gedrückt.

[0060] Das an der Oberfläche der Kühlwalze 14 entstehende Kondensat wird durch die Material- bzw. Papierbahn 12 mitgenommen.

[0061] Der Randbereich (Zapfen, Stirnseiten und Mantelrandbereich bis z.B. 50 mm in die Papierbahn hinein) wird so isoliert, dass die Oberflächentemperatur 20 K höher liegt als die gekühlte Oberfläche der Kühlwalze 14. Sollte diese Isolierung nicht ausreichen, werden die Stirnseiten der Kühlwalze mit Warmluft aus der Kalanderbelüftung belüftet.

[0062] Nach einem jeweiligen Papierbahnabriss wird die jeweilige Andruckwalze 22 sofort von der betreffenden Kühlwalze 14 abgeschwenkt (Signal "Schnelltrennen"), und zeitgleich wird die Kühlwalze 14 einschließlich des Kühlkreislaufs auf z.B. 45 °C aufgeheizt.

[0063] Für die Aufheizphase steht die Zeit zur Verfügung, die zur Vorbereitung des Aufführvorgangs benötigt wird. Diese Zeit beträgt beispielsweise zwischen 4 bis 5 min, was einem durchschnittlichen Aufheizgradienten von zumindest 3,25 K/min entspricht.

[0064] Nachdem die Material- bzw. Papierbahn 12 auf die betreffende Kühlwalze 14 aufgeführt ist, wird die Kühlwalze 14 mit dem gesamten Kühlkreislauf wieder auf die Produktionstemperatur von beispielsweise 32 °C abgekühlt (Signal "Bahn breitfahren"). Für diesen Vorgang steht die Zeit für das Bahnbreitfahren und Schließen des Kalanders zur Verfügung. Diese Zeit beträgt beispielsweise etwa 2 min, was einem durchschnittlichen Abkühlgradienten von 6,5 K/min entspricht.

[0065] Anschließend wird im Kalander ein Zusatzdruck aufgebracht, und es wird zeitgleich die jeweilige Andruckwalze 22 gegen die betreffende Kühlwalze 14 gedrückt.

[0066] Das Kühlaggregat muss somit zum Abkühlen von beispielsweise 45 auf 32 °C nicht die Kühlleistung zum Abkühlen der Papierbahn aufbringen, da die jeweilige Andruckwalze 22 während dieses Vorgangs das Papier nicht auf die betreffende Kühlwalze 18 drückt und die Papierbahn somit keinen direkten Kontakt zur Kühlwalze besitzt. Es geht also keine Energie vom Papier auf die Kühlwalze 14 über.

[0067] Im Ergebnis ist somit gewährleistet, dass durch das Auf- bzw. Abkühlen einer jeweiligen Kühlwalze 14 bei einem Papierabriss und den anschließenden Aufführvorgang kein zusätzlicher Produktionsausfall durch das System Kühlwalze entsteht.

Bezugszeichenliste

[0068] 

10

Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn

12

Materialbahn

14

Kühlwalze

16

Aufwickelvorrichtung

18

Trockenpartie

20

Auflaufstelle

22

Andruckwalze

24

Hebel

26

Andruckzylinder

28

Walzenkörper, -segment

30

feststehende Achse

32

Lagerung

34

Gummibezug

36

Lagerung

38

Bogenhöhe

40

Pfeil

Ansprüche

1. Maschine (10) zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer Kühlwalze (14), über die die Materialbahn (12) geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf die Kühlwalze (14) auflaufende Materialbahn (12) im Bereich der Auflaufstelle (20) durch eine Andruckwalze (22), deren Durchbiegung zumindest im wesentlichen der Durchbiegung der Kühlwalze (14) entspricht, an die Kühlwalze (14) andrückbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchbiegung der Andruckwalze (22) auf der mit der Kühlwalze (14) gemeinsamen Scheitellinie zumindest im wesentlichen der Durchbiegung der Kühlwalze (14) entspricht.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchbiegung der Andruckwalze (22) einstellbar ist.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) gummiert ist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) mit definierter, insbesondere einstellbarer Kraft gegen die Kühlwalze (14) drückbar ist.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) auf Hebeln (24) gelagert und über diese Hebel gegen die Kühlwalze (14) drückbar ist.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) pneumatisch und/oder hydraulisch gegen die Kühlwalze (14) drückbar ist.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf die Hebel (24) wirkende Andruckzylinder (26) vorgesehen sind, um die Andruckwalze (22) gegen die Kühlwalze (14) zu drücken.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühlwalze (14) und/oder die Andruckwalze (22) jeweils angetrieben ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass weder die Kühlwalze (14) noch die Andruckwalze (22) angetrieben ist.

11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) in Richtung der Walzenachse betrachtet segmentiert ist.

12. Maschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die segmentierte Andruckwalze (22) mehrere in Richtung der Walzenachse aufeinander folgende drehbare Walzenkörper (28) umfasst.

13. Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die segmentiere Andruckwalze (22) eine feststehende Achse (30) umfasst, auf die die drehbaren Walzenkörper (28) aufgesetzt und auf der diese drehbar gelagert sind.

14. Maschine nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die feststehende Achse (30) vorgebogen ist.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) einen entlang der Walzenachse mehrfach gelagerten flexiblen Walzenmantel besitzt.

16. Maschine nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der flexible Walzenmantel auf einer feststehenden Achse (30) mehrfach gelagert ist.

17. Maschine nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die feststehende Achse (30) vorgebogen ist.

18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühlwalze (14) mit zugeordneter Andruckwalze (22) im Anschluss an eine Trockenpartie (18) vorgesehen ist.

19. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Andruckwalze (22) als bombierte Walze ausgeführt ist.

20. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) als Biegeausgleichswalze ausgeführt ist.

21. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mit einem eingestellten Bogen versehene Andruckwalze (22) so drehbar ist, dass die Durchbiegungslinien dieser Andruckwalze (22) und der Kühlwalze (14) zur Deckung bringbar sind.

22. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) vor einem jeweiligen Neuaufführen der Materialbahn (12) auf die Kühlwalze (14) von der Kühlwalze (14) wegschwenkbar ist.

23. Maschine nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor einem jeweiligen Neuaufführen der Materialbahn (12) auf die Kühlwalze (14) überdies die Temperatur der Kühlwalze (14) erhöhbar ist.

24. Maschine nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperatur der Kühlwalze (14) gleichzeitig mit dem Wegschwenken der Andruckwalze (22) erhöhbar ist.

25. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wegschwenken der Andruckwalze (22) und gegebenenfalls das Erhöhen der Temperatur der Kühlwalze (14) durch einen jeweiligen Bahnabriss auslösbar ist.

26. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckwalze (22) erst dann wieder an die Kühlwalze (14) anlegbar bzw. gegen diese andrückbar ist, wenn die Materialbahn (12) aufgeführt und die Temperatur der Kühlwalze (14) wieder auf die niedrigere Betriebstemperatur gebracht ist.

27. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vorzugsweise verschwenkbare Andruckwalze (22) einer hinter einem Kalanderstack oder einem Kalanderabschnitt angeordneten Kühlwalze (14) zugeordnet ist.

28. Maschine nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Janus-Kalander mit zwei Kalanderstacks oder mit zwei in einem Kalanderstack angeordneten Kalanderabschnitten vorgesehen und hinter jedem Kalanderstack bzw. nach jedem Kalanderabschnitt jeweils eine Kühlwalze (14) angeordnet ist, der eine vorzugsweise verschwenkbare Andruckwalze (22) zugeordnet ist.

Claims

1. A machine (10) for the manufacture and/or treatment of a material web (12), in particular a paper web or a cardboard web, comprising at least one cooling roll (14) over which the material web (21) is guided,
characterised in that
the material web (12) running onto the cooling roll (14) can be pressed onto the cooling roll (14) in the region of the run-on position (20) by a pressing roll (22) whose deflection corresponds at least substantially to the deflection of the cooling roll (14).

2. A machine in accordance with claim 1, characterised in that the deflection of the pressing roll (22) on the apex line common with the cooling roll (14) corresponds at least substantially to the deflection of the cooling roll (14).

3. A machine in accordance with claim 1 or claim 2, characterised in that the deflection of the pressing roll (22) is adjustable.

4. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) is rubberised.

5. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) can be pressed against the cooling roll (14) with a defined force, in particular with an adjustable force.

6. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) is supported on levers (24) and can be pressed onto the cooling roll (14) via these levers.

7. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) can be pneumatically or hydraulically pressed against the cooling roll (14).

8. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that pressing cylinders (26) acting on the levers (24) are provided to press the pressing roll (22) against the cooling roll (14).

9. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the cooling roll (14) and/or the pressing roll (22) is/are respectively driven.

10. A machine in accordance with any one of the claims 1 to 8, characterised in that neither the cooling roll (14) nor the pressing roll (22) is powered.

11. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) is segmented when considered in the direction of the roll axis.

12. A machine in accordance with claim 11, characterised in that the segmented pressing roll (22) includes a plurality of rotatable roll members (28) sequential in the direction of the roll axis.

13. A machine in accordance with claim 12, characterised in that the segmented pressing roll (22) includes a stationary axle (30) onto which the rotatable roll members (28) are placed and on which they are rotatably supported.

14. A machine in accordance with claim 13, characterised in that the stationary axle (30) is precurved.

15. A machine in accordance with any one of the claims 1 to 10, characterised in that the pressing valve (22) has a flexible roll jacket supported in multiple fashion along the roller axle.

16. A machine in accordance with claim 15, characterised in that the flexible roll jacket is supported in a multiple fashion on a stationary axle (30).

17. A machine in accordance with claim 16, characterised in that the stationary axle (30) is precurved.

18. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the cooling roll (14) is provided with an associated pressing roll (22) subsequent to a drying portion (18).

19. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) is made as a crowned roll.

20. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) is made as a bend compensation roll.

21. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) provided with an adjusted sheet is rotatable such that the deflection lines of this pressing roll (22) and of the cooling roll (14) can be brought into congruence.

22. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) can be pivoted away from the cooling roll (14) before a respective reguiding of the material web (12) onto the cooling roll (14).

23. A machine in accordance with claim 22, characterised in that the temperature of the cooling roll (14) can moreover be raised before a respective reguiding of the material web (12) onto the cooling roll (14).

24. A machine in accordance with claim 23, characterised in that the temperature of the cooling roll (14) can be raised simultaneously with the pivoting away of the pressing roll (22).

25. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pivoting away of the pressing roll (22) and, optionally, the raising of the temperature of the cooling roll (14) can be triggered by a respective web tear.

26. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the pressing roll (22) can only be placed onto the cooling roll (14) again or can only be pressed against it again when the material web (12) is guided on and the temperature of the cooling roll (14) has again been brought to the lower operating temperature.

27. A machine in accordance with any one of the preceding claims, characterised in that the preferably pivotable pressing roll (22) is associated with a cooling roll (14) arranged behind a calendar stack or a calendar portion.

28. A machine in accordance with claim 27, characterised in that a Janus calendar having two calendar stacks or having two calendar portions arranged in a calendar stack are provided and a respective cooling roll (14) which is associated with a preferably pivotable pressing roll (22) is arranged behind each calendar stack or after each calendar portion.

Revendications

1. Machine (10) de fabrication et/ou de traitement d'une nappe de matériau (12), en particulier d'une nappe de papier ou de carton, comportant au moins un rouleau de refroidissement (14) via lequel la nappe de matériau (12) est guidée,
caractérisée en ce que
la nappe de matériau (12) arrivant sur le rouleau de refroidissement (14) peut être pressée sur le rouleau de refroidissement (14) dans la région de l'emplacement d'arrivée (20) par un rouleau de pression (22) dont la flexion correspond sensiblement à la flexion du rouleau de refroidissement (14).

2. Machine selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
la flexion du rouleau de pression (22) sur la ligne de sommet commune avec le rouleau de refroidissement (14) correspond au moins sensiblement à la flexion du rouleau de refroidissement (14).

3. Machine selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
la flexion du rouleau de pression (22) est réglable.

4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) est caoutchouté.

5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) peut être pressé contre le rouleau de refroidissement (14) avec une force définie, en particulier réglable.

6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) est monté sur des leviers (24) et peut être pressé via ces leviers contre le rouleau de refroidissement (14).

7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) peut être pressé par la voie pneumatique et/ou hydraulique contre le rouleau de refroidissement (14).

8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
des cylindres de pression (26) agissant sur les leviers (24) sont prévus pour presser le rouleau de pression (22) contre le rouleau de refroidissement (14).

9. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de refroidissement (14) et/ou le rouleau de pression (22) sont respectivement entraînés.

10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisée en ce que
ni le rouleau de refroidissement (14) ni le rouleau de pression (22) ne sont entraînés.

11. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) est segmenté en direction de l'axe du rouleau.

12. Machine selon la revendication 11,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) segmenté comprend plusieurs corps de rouleau (28) rotatifs successifs en direction de l'axe de rouleau.

13. Machine selon la revendication 12,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) segmenté comprend un axe (30) fixe sur lequel les corps de rouleau (28) rotatifs sont posés et sur lequel ceux-ci sont montés rotatifs.

14. Machine selon la revendication 13,
caractérisée en ce que
l'axe (30) fixe est cintré au préalable.

15. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) possède un bandage de rouleau flexible monté sur plusieurs paliers le long de l'axe de rouleau.

16. Machine selon la revendication 15,
caractérisée en ce que
le bandage de rouleau flexible est monté sur plusieurs paliers sur un axe (30) fixe.

17. Machine selon la revendication 16,
caractérisée en ce que
l'axe (30) fixe est cintré au préalable.

18. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de refroidissement (14) avec le rouleau de pression (22) associé est prévu en raccordement avec une partie de séchage (18).

19. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) est réalisé sous forme de rouleau bombé.

20. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) est réalisé sous forme de rouleau de compensation de flexion.

21. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) pourvu d'un cintrage réglé peut tourner de telle sorte que les lignes de flexion de ce rouleau de pression (22) et du rouleau de refroidissement (14) peuvent être amenées à se recouvrir.

22. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
avant d'amener à chaque fois de nouveau la nappe de matériau (12) sur le rouleau de refroidissement (14), le rouleau de pression (22) peut être pivoté en éloignement du rouleau de refroidissement (14).

23. Machine selon la revendication 22,
caractérisée en ce que
avant d'amener à chaque fois de nouveau la nappe de matériau sur le rouleau de refroidissement (14), la température du rouleau de refroidissement (14) peut en outre être augmentée.

24. Machine selon la revendication 23,
caractérisée en ce que
la température du rouleau de refroidissement (14) peut être augmentée en même temps que le pivotement en éloignement du rouleau de pression (22).

25. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le pivotement en éloignement du rouleau de pression (22) et, le cas échéant, l'augmentation de la température du rouleau de refroidissement (14) peuvent être déclenchés par un arrachement de bande respectif.

26. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) ne peut être de nouveau appliqué sur le rouleau de refroidissement (14) ou pressé contre celui-ci que lorsque la bande de matériau (12) a été approchée et la température du rouleau de refroidissement (14) est ramenée à la température de service plus basse.

27. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le rouleau de pression (22) de préférence pivotable est associé à un rouleau de refroidissement (14) agencé derrière un empilement de calandres ou un tronçon de calandre.

28. Machine selon la revendication 27,
caractérisée en ce que
il est prévu une calandre Janus avec deux empilements de calandres ou avec deux tronçons de calandres agencés dans un empilement de calandres et derrière chaque empilement de calandres ou chaque tronçon de calandre est agencé un rouleau de refroidissement (14) auquel est associé un rouleau de pression (22) de préférence pivotable.

Zeichnung