[0001] Die Erfindung betrifft einen Kalander mit einem Walzenstapel aus mindestens zwei
Walzen, wobei jeweils zwei Walzen einen Nip zwischen sich ausbilden, durch den eine
Bahn geführt ist, und mit einer Bahnrißüberwachungseinrichtung.
[0002] Ein derartiger Kalander ist aus DE-PS 603 098 bekannt. Die Bahnrißüberwachungseinrichtung
ist mit Bürsten gebildet, die elektrische Kontakte bilden. Wenn die Bahn reißt, kommen
die Bürsten zur Anlage an die Stahlwalzen und schließen einen Stromkreis. Dieses Signal
wird verwendet, um den Kalander stillzusetzen.
[0003] Weitere Kalander mit einer Bahnrißüberwachungseinrichtung sind aus US-A-3 139 815
und GB-A-1 484 152 bekannt.
[0004] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Kalanders für die Behandlung einer Papierbahn
oder einer vergleichbaren Bahn beschrieben. Sie ist prinzipiell jedoch auch bei anderen
Bahnen anwendbar.
[0005] Eine Papierbahn wird im Laufe ihrer Herstellung durch mindestens einen Kalander geleitet
und dort mit einem erhöhten Druck und gegebenenfalls auch mit einer erhöhten Temperatur
beaufschlagt. Der Kalander hat zum einen die Aufgabe, die Papierbahn zu verdichten.
In der Regel möchte man aber im Kalander auch eine Verbesserung der Oberflächeneigenschaften
erzielen, insbesondere eine erhöhte Glätte und/oder einen erhöhten Glanz.
[0006] Kalander bestehen vielfach aus einer Kombination von weichen und harten Walzen, wobei
in der Regel eine weiche Walze und eine harte Walze einen Nip begrenzen, durch den
die Papierbahn geführt wird. Die weichen Walzen weisen dabei einen Belag aus einem
Kunststoff auf, der weicher ist als die Oberfläche der anderen, den Nip begrenzenden
harten Walze, die in der Regel aus Stahl oder Guß gebildet ist.
[0007] Die Papierbahn wird als quasi endlose Bahn durch den Kalander geführt. Allerdings
kommt es von Zeit zu Zeit vor, daß die Papierbahn reißt. Dieser Bahnriß kann an unterschiedlichen
Positionen erfolgen, also auch relativ weit vor dem Kalander. In diesem Fall flattert
das lange, noch durch den Kalander zu ziehende Bahnende oft sehr stark und zwar so,
daß es sich faltet, d.h. zweioder mehrfach übereinander legt. Wenn eine derartig verdickte
Papierbahn durch den Kalander läuft, dann hinterläßt sie Markierungen auf den Kunststoffbelägen
der weichen Walzen, die auch als "elastische Walzen" bezeichnet werden. Diese Beläge
müssen dann kostspielig neu geschliffen oder sogar ausgetauscht werden.
[0008] Man versucht zwar, derartige Markierungen dadurch zu vermeiden, daß man bei Auftreten
eines Bahnrisses, der durch die dem Kalander vorgeschaltete Bahnrißüberwachungseinrichtung
relativ zuverlässig festgestellt werden kann, sofort einen Schnelltrennvorgang für
den Kalander einleitet. Dieses Schnelltrennen reicht aber nicht in allen Fällen aus,
um eine Markierung der weichen Walzen zu verhindern.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Riß der Bahn Markierungen an
den Walzen möglichst auszuschließen.
[0010] Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß die Bahnrißüberwachungseinrichtung dem Kalander vorgeschaltet ist, und daß vor
dem ersten Nip eine Bahnfangeinrichtung angeordnet ist, die in Abhängigkeit von einem
Signal der in Bahnlaufrichtung gesehen vor der Bahnfangeinrichtung angeordneten Bahnrißüberwachungseinrichtung
die zulaufende Bahn festhält.
[0011] Wenn also ein Bahnriß signalisiert wird, dann tritt die Bahnfangeinrichtung in Aktion
und ergreift die Bahn, d.h. den Bahnabschnitt, der zu diesem Zeitpunkt noch durch
den Kalander läuft, weil er beispielsweise durch den Kalander selbst oder durch eine
nachgeschaltete Aufwickelvorrichtung weitergezogen wird. Dabei ergeben sich die folgenden
beiden Effekte: Die Bahn sieht sich plötzlich einer relativ hohen Zugspannung ausgesetzt.
Diese Spannung ist so groß, daß die Bahn reißt. Das sich dabei ergebende Bahnende
ist zu kurz, um sich durch Flattern falten zu können. Von diesem Bahnende gehen also
keine Gefahren mehr für den Kalander aus. Es wird vielmehr "glatt" durch den Kalander
hindurchgezogen. Zum anderen wird aber der Vorschub des festgehaltenen Teiles der
Bahn gestoppt, so daß die durch ihren eigenen Schwung weiterbewegte Bahn nicht mehr
in den Kalander eintreten kann. Der Teil der Bahn zwischen dem Ursprungsriß und dem
erzwungenen Riß, der ohne Fangvorrichtung mit durch den Nip gelaufen wäre, wird also
sehr wirksam und sehr schnell abgebremst. Dieser Teil befindet sich dann mit einer
definierten Anfangsposition, nämlich der Position der Bahnfangeinrichtung, vor dem
Kalander. Er kann dementsprechend relativ leicht entsorgt werden, unter Umständen
sogar durch automatisierte Werkzeuge.
[0012] Vorzugsweise ist die Bahnfangeinrichtung mit einer Bahntrenneinrichtung kombiniert.
Dies schont den Kalander. Kurz nach dem Festhalten der Bahn oder gleichzeitig damit
tritt die Bahntrenneinrichtung in Aktion und durchtrennt die Bahn hinter der Bahnfangeinrichtung.
Eine schlagartige Erhöhung der Zugbelastung, die sich auf den Kalander auswirken könnte,
wird damit vermieden.
[0013] Vorzugsweise weist die Bahnfangeinrichtung ein Paar von Klemmbalken auf, die aus
einem geöffneten Zustand, bei dem die Bahn durch einen Spalt zwischen den Klemmbalken
geführt ist, zusammenfahrbar sind. Die Klemmbalken werden also bei Auftreten eines
Bahnriß-Signals von der dem Kalander vorgeschalteten Bahnrißüberwachungseinrichtung
schlagartig zusammengefahren und klemmen die Bahn über ihre gesamte Breite ein. Dies
ist eine relativ einfache Möglichkeit, die Bahn mit der gewünschten Zuverlässigkeit
festzuhalten. Man kann dabei durchaus in Kauf nehmen, daß die Klemmkraft nicht über
die gesamte Bahnbreite gleichmäßig ist. Es reicht aus, wenn die Bahn insgesamt vor
dem Kalander festgehalten wird, so daß nur noch ein kurzes Ende der Bahn durch den
Kalander hindurchlaufen kann.
[0014] Vorzugsweise weisen die Klemmbalken eine Verschleißschicht an ihren aufeinander zugewandten
Seiten auf. Beim Erfassen der Bahn zum Zwecke des Festhaltens wird sich über eine
kurze Zeit ein gewisser Reibschluß zwischen der Bahn und den Klemmbalken ergeben.
Diese Reibung führt unter Umständen zu einem gewissen Materialabtrag. Wenn man eine
Verschleißschicht vorsieht, dann kann man einen derartigen Materialabtrag durchaus
in Kauf nehmen. Vor allem aber kann man die Oberflächeneigenschaften der Verschleißschicht
daraufhin optimieren, daß sie einen guten Reibschluß mit der Bahn aufweisen.
[0015] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist mindestens ein Klemmbalken auf den anderen
zu verschwenkbar. Die Verschwenkbewegung hat zwei Vorteile. Zum einen lassen sich
hier relativ hohe Kräfte aufbringen, wenn man einen Hebel, der zum Verschwenken dient,
entsprechend dimensioniert. Die Klemmbalken führen also eine Art Zangenbewegung aus.
Zum anderen läßt sich eine Schwenkbewegung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit
ausführen, so daß die Bahn relativ schnell ergriffen und festgehalten werden kann.
[0016] Vorzugsweise weist die Bahnfangeinrichtung eine Schutzschildanordnung auf. Die Schutzschildanordnung
dient dazu, den Rest des von der Bahnfangeinrichtung festgehaltenen Teiles der Bahn
davon abzuhalten, in andere Nips des Kalanders einzulaufen. Es ist in der Regel davon
auszugehen, daß auch dann, wenn die Bahn in der Bahnfangeinrichtung festgehalten wird,
der Teil bis zum Ursprungsriß aufgrund seiner Massenträgheit noch eine gewisse Bewegung
in Richtung auf den Kalander zu ausführt.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Schutzschildanordnung Leitbleche oder Blasdüsen
aufweist. Beides sind Möglichkeiten, um einen mechanischen Schutz des Kalanders zu
erzeugen.
[0017] Vorteilhafterweise ist die Bahnfangeinrichtung um eine Achse drehbar, die parallel
zu den Achsen der Walzen liegt. In diesem Fall kann man die Bahnfangeinrichtung zusätzlich
dazu verwenden, das abgerissene Ende der Bahn, d.h. den Teil zwischen dem Ursprungsriß
und dem künstlich erzeugten Riß, schnell aufzuwickeln und so zu entsorgen.
[0018] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigt die
- einzige Figur:
- eine schematische Darstellung eines Kalanders.
[0019] Ein Kalander 1 weist mehrere Walzen 2-5 auf, die zwischen sich Nips 6-8 bilden, durch
die eine Papierbahn 9 geführt ist, um dort mit erhöhtem Druck und gegebenenfalls auch
mit erhöhter Temperatur beaufschlagt zu werden. Zwischen den einzelnen Nips ist die
Bahn 9 über Umlenkrollen 10, 11 geführt. Hinter dem Kalander 1 ist eine Aufwickelstation
12 vorgesehen, in der die Papierbahn 9 auf eine Wickelrolle 13 aufgewickelt wird.
Schematisch ist ein Antrieb 14 dargestellt. Der Antrieb 14 kann aber auch auf andere
Weise auf die Wickelrolle 13 wirken, beispielsweise über ihren Umfang.
[0020] Von den vier Walzen sind die Walzen 2, 4 als elastische oder weiche Walzen ausgebildet,
d.h. sie weisen einen Belag 15, 16 aus einem Kunststoff auf,der weicher ist als die
Oberfläche der "harten" Walzen 3, 5, die aus Stahl oder Guß gebildet sind.
[0021] Im ungestörten, normalen Betrieb durchläuft die Papierbahn 9 die Nips 6-8 des Kalanders
1 und wird dann aufgewickelt, d.h. es herrscht ein gewisser Zug, der auf die Papierbahn
9 wirkt. In nicht näher dargestellter Weise kann der Zug auch durch andere Mittel
aufgebracht werden, beispielsweise durch angetriebene Kalanderwalzen.
[0022] Die Papierbahn wird fortlaufend durch mehrere Sensoren 17-19 überwacht. Die Sensoren
17-19 können beispielsweise als Photozellen ausgebildet sein, die über die ganze Papiermaschinenlänge
verteilt angeordnet sind. Die Sensoren 17-19 stellen fest, ob die Papierbahn 9 ordnungsgemäß
läuft oder ob sie möglicherweise gerissen ist. Die Sensoren 17-19 bilden gegebenenfalls
zusammen mit einer nicht näher dargestellten Auswerte- und Verstärkungselektronik
eine dem Kalander vorgeschaltete Bahnrißüberwachungseinrichtung. Im Kalander ist üblicherweise
eine weitere Bahnrißüberwachungseinrichtung vorgesehen, die aber für die vorliegende
Erfindung nicht weiter diskutiert wird.
[0023] Kurz vor dem ersten Nip 6 des Kalanders 1 ist eine Bahnfangeinrichtung 20 angeordnet.
Die Bahnfangeinrichtung 20 weist ein Paar von Klemmbalken 21, 22 auf, die im ungestörten
Betrieb mit einer Lücke oder einem Spalt 23 zueinander angeordnet sind. Durch den
Spalt 23 läuft die Papierbahn 9. An ihren einander zugewandten Seiten weisen die Klemmbalken
21, 22 eine Verschleißschicht 24, 25 auf, die zusätzlich einen möglichst hohen Reibbeiwert
mit der Papierbahn 9 aufweisen soll. Auch hier gibt es eine Reihe von Kunststoffen,
die diese Bedingung erfüllen.
[0024] Der untere Klemmbalken 22 ist stationär in der nicht näher dargestellten Stuhlung
des Kalanders 1 angeordnet. Der obere Klemmbalken 21 ist an einem Hebel 26 aufgehängt,
der über einen Gelenkpunkt 27 mit der Stuhlung des Kalanders verbunden ist. Der Hebel
26 weist einen Antrieb 28 auf, mit dem der Klemmbalken 21 auf den Klemmbalken 22 zu
geschwenkt werden kann.
[0025] Am dem Nip 6 zugewandten Ende des oberen Klemmbalkens 21 ist eine Messerklinge 29
angeordnet, die gleichzeitig mit dem Klemmbalken 21 bewegt werden kann. Es ist aber
auch möglich, die Messerklinge 29 zeitlich verzögert zum Klemmbalken 21 zu bewegen.
[0026] Wenn nun die dem Kalander vorgeschaltete Bahnrißüberwachungseinrichtung 17-19 einen
Bahnriß signalisiert, tritt unverzüglich der Antrieb 28 in Aktion und schwenkt den
oberen Klemmbalken 21 auf den unteren Klemmbalken 22 zu. Diese Bewegung kann sehr
schnell erfolgen. Dabei klemmen die beiden Klemmbalken die Bahn schlagartig über ihre
gesamte Breite ein.
[0027] Durch den noch bestehenden Bahnzug wird die Papierbahn 9 hinter der Bahnfangeinrichtung
20 erneut getrennt. Diese Trennung wird in vielen Fällen durch Reißen alleine erfolgen
können. Zur Sicherheit kann man aber auch noch die Messerklinge 29 in die Bahn eintauchen
lassen, um diesen Trennvorgang mit einer höheren Genauigkeit steuern zu können.
[0028] Wenn die Bahnfangeinrichtung 20, wie dargestellt, sehr dicht vor dem ersten Nip 6
des Kalanders 1 angeordnet ist, ist das dann noch an der Papierbahn 9 verbleibende
Bahnende zu kurz, um sich durch Flattern falten zu können. Daher kann es beim Durchlaufen
durch den Kalander 1 auch keine Beschädigungen an den elastischen Walzen 2, 4 herbeiführen.
[0029] Es verbleibt ein Rest 9a zwischen dem Ursprungsriß 30 und der Bahnfangeinrichtung
20. Dieser Rest 9a, genauer gesagt sein Anfang wird zuverlässig in der Bahnfangeinrichtung
20 festgehalten. Er wird mehr oder weniger schlagartig abgebremst, so daß er nicht
in die Nips 6-8 des Kalanders eintreten kann.
[0030] Der Rest 9a hat jedoch eine gewisse Massenträgheit, so daß er sich aufgrund seines
eigenen Schwungs unter Umständen noch bis zur Bahnfangeinrichtung 20 bewegen und dort
aufstauen kann. Um zu verhindern, daß der Rest 9a in die Nips 6-8 des Kalanders 1
eintritt, ist noch eine Schutzschildanordnung vorgesehen, die Leitbleche 31 und/oder
Blasdüsen 32 aufweist. Die Leitbleche bilden einfach eine Wand, die ein weiteres Vordringen
des Restes 9a der Papierbahn 9 zu den Nips 6-8 des Kalanders 1 verhindern. Mit den
Blasdüsen 32 kann man einen entsprechend gerichteten Luftvorhang erzeugen, der im
Grunde den gleichen Zweck hat.
[0031] In nicht näher dargestellter Weise kann man die Bahnfangeinrichtung 20 auch drehbar
machen um eine Achse, die parallel zu den Achsen 33 der Walzen 2-5 liegt. Die Bahnfangeinrichtung
kann dann unter Umständen dazu verwendet werden, den Rest 9a der Papierbahn 9 aufzuwikkeln.
[0032] Die in der Bahnfangeinrichtung 20 festgehaltene Papierbahn 9, also genauer gesagt
der Teil 9a zwischen dem Ursprungsriß 30 und der Bahnfangeinrichtung 20, läßt sich
einfach entsorgen. Da dieser Rest 9a zumindest mit einem Teil, nämlich seinem Anfang,
eine definierte Position aufweist, kann man hier sogar automatische Greifwerkzeuge
verwenden.
[0033] Unter Umständen kann es günstig sein, bei Auftreten eines Bahnriß-Signals die Nips
6-8 des Kalanders 1 nicht sofort zu öffnen, wie dies bisher überwiegend erfolgt, sondern
abzuwarten, bis die Bahn 9 mit dem durch die Bahnfangeinrichtung 20 erzeugten Ende
durch die Nips hindurchgelaufen ist und erst dann die Walzen zu trennen, um bei Verwendung
von Heizwalzen ein Verbrennen der elastischen Walzen zu vermeiden.
1. Kalander (1) mit einem Walzenstapel aus mindestens zwei Walzen (2-5), wobei jeweils
zwei Walzen einen Nip (6-8) zwischen sich ausbilden, durch den eine Bahn (9) geführt
ist, und mit einer Bahnrißüberwachungseinrichtung (17-19), dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnrißüberwachungseinrichtung (17-19) dem Kalander vorgeschaltet ist, und daß
vor dem ersten Nip (6) eine Bahnfangeinrichtung (20) angeordnet ist, die in Abhängigkeit
von einem Signal der in Bahnlaufrichtung gesehen vor der Bahnfangeinrichtung (20)
angeordneten Bahnrißüberwachungseinrichtung (17-19) die zulaufende Bahn (9) festhält.
2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnfangeinrichtung (20) mit einer Bahntrenneinrichtung (29) kombiniert ist.
3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnfangeinrichtung ein Paar von Klemmbalken (21, 22) aufweist, die aus einem
geöffneten Zustand, bei dem die Bahn (9) durch einen Spalt (23) zwischen den Klemmbalken
(21, 22) geführt ist, zusammenfahrbar sind.
4. Kalander nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbalken (21, 22) eine Verschleißschicht (24, 25) an ihren aufeinander zugewandten
Seiten aufweisen.
5. Kalander nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Klemmbalken (22) auf den anderen zu verschwenkbar ist.
6. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnfangeinrichtung (20) eine Schutzschildanordnung (31, 32) aufweist.
7. Kalander nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschildanordnung Leitbleche (31) oder Blasdüsen (32) aufweist.
8. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnfangeinrichtung (20) um eine Achse drehbar ist, die parallel zu den Achsen
(33) der Walzen (2-5) liegt.
1. Calender (1) having a roll stack of at least two rolls (2-5), in each case two rolls
forming a nip (6-8) between them, through which a web (9) is led, and having a web
break monitoring device (17-19), characterized in that the web break monitoring device (17-19) is arranged upstream of the calender, and
in that a web catching device (20) is arranged before the first nip (6) and stops the incoming
web (9) as a function of a signal from the web break monitoring device (17-19) arranged
before the web catching device (20) in the web running direction.
2. Calender according to Claim 1, characterized in that the web catching device (20) is combined with a web severing device (29).
3. Calender according to Claim 1 or 2, characterized in that the web catching device has a pair of clamping bars (21, 22) which can be moved together
from an open state, in which the web (9) is led through a gap (23) between the clamping
bars (21, 22).
4. Calender according to Claim 3, characterized in that the clamping bars (21, 22) have a wearing layer (24, 25) on their sides facing each
other.
5. Calender according to Claim 3 or 4, characterized in that at least one clamping bar (22) can be pivoted towards the other.
6. Calender according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the web catching device (20) has a protective shield arrangement (31, 32).
7. Calender according to Claim 6, characterized in that the protective shield arrangement has guide plates (31) or blower nozzles (32).
8. Calender according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the web catching device (20) can be rotated about an axis which lies parallel to
the axes (33) of the rolls (2-5).
1. Calandre (1) comprenant un empilement de rouleaux constitué d'au moins deux rouleaux
(2 - 5), deux rouleaux constituant à chaque fois une ligne de contact (6 - 8) entre
eux, à travers laquelle une bande (9) est guidée, et comprenant un dispositif de contrôle
de déchirure de bande (17 - 19), caractérisée en ce que le dispositif de contrôle de déchirure de bande (17 - 19) est monté avant la calandre,
et en ce que l'on prévoit avant la première ligne de contact (6) un dispositif d'accrochage de
bande (20) qui fixe la bande (9) en mouvement en fonction d'un signal du dispositif
de contrôle de déchirure de bande (17 - 19) disposé avant le dispositif d'accrochage
de bande (20), vu dans le sens d'avance de la bande.
2. Calandre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'accrochage de bande (20) est combiné à un dispositif de séparation
de bande (29).
3. Calandre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif d'accrochage de bande présente une paire de poutres de serrage (21,
22) qui peuvent être rapprochées l'une de l'autre depuis un état ouvert, dans lequel
la bande (9) est guidée à travers une fente (23) entre les poutres de serrage (21,
22).
4. Calandre selon la revendication 3, caractérisée en ce que les poutres de serrage (21, 22) présentent une couche résistant à l'usure (24, 25)
sur leurs côtés tournés l'un vers l'autre.
5. Calandre selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'au moins une poutre de serrage (22) doit pouvoir être pivotée sur l'autre.
6. Calandre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif d'accrochage de bande (20) présente un agencement de panneau protecteur
(31, 32).
7. Calandre selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'agencement de panneau protecteur présente des tôles directrices (31) ou des buses
de soufflage (32).
8. Calandre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le dispositif d'accrochage de bande (20) peut tourner autour d'un axe qui est parallèle
aux axes (33) des rouleaux (2 - 5).