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Die Erfindung betrifft einen Kalander mit mindestens
einem Walzenstapel aus maximal drei Walzen, die
mindestens einen Nip bilden, der durch zwei Walzen begrenzt
ist, und mit einer Ständeranordnung, die an jedem
axialen Ende des Walzenstapels einen Ständer aufweist, in
dem die Walzen mit Hilfe von Walzenlagern gelagert
sind.
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Ein derartiger Kalander, der auch als "Softkalander"
bezeichnet wird, wird hauptsächlich in der
Papierproduktion eingesetzt. Da er nur ein oder zwei Nips pro
Walzenstapel aufweist, ist er besonders als
Maschinenkalander geeignet, der in-line eingesetzt werden kann,
d. h. unmittelbar im Anschluß an eine Papiermaschine.
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Ein bekannter Kalander der eingangs genannten Art weist
einen im wesentlichen senkrecht stehenden Walzenstapel
mit zwei Walzen auf, wobei die beiden Walzen in einem
L-förmigen Ständer angeordnet sind. Diese Ausgestaltung
hat den Vorteil, daß beide Walzen mit Hilfe eines
Kranes aus- und eingebaut werden können, also auch die
untere Walze.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß der L-Ständer für
höhere Betriebsgeschwindigkeiten und größere Breiten nicht
geeignet ist. Erfahrungen zeigen, daß bei
Geschwindigkeiten von über 1200 m/im und Breiten über 7 m das
Risiko von Schwingungsproblemen besteht.
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Um höheren Geschwindigkeiten gerecht zu werden, hat man
einen U-förmigen Ständer verwendet, bei dem
Ständersäulen sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite
des Walzenstapels vorhanden sind. Diese
Ständerkonstruktion ist weder zur Vorderseite noch zur Rückseite
des Walzenstapels hin offen, so daß der Ausbau der
Unterwalze nur dadurch möglich ist, daß die Unterwalze
über die Stirnseite, d. h. axial ausgefahren wird. Da
bei diesem Vorgang neben dem Kalander ein Montageraum
freigehalten werden muß, der mindestens der Länge der
Walze entspricht, bedeutet dies einen erheblichen
Platzbedarf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Softkalander anzugeben, der mit hoher Geschwindigkeit
betreibbar ist und bei dem ein Walzenwechsel einfach
möglich ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß der Ständer eine
Lagerkante, an der die Walzenlager angeordnet sind und die
gegenüber der Vertikalen um einen Winkel im Bereich von
30° bis 60° geneigt ist, eine Aufstandskante, mit der
der Ständer auf einer Aufstellfläche steht und die sich
unterhalb der Lagerkante erstreckt, und eine
Verbindungskante aufweist, die eine Verbindung zwischen der
Lagerkante und der Aufstandskante bildet, wobei die
Lagerkante, die Aufstandskante und die Verbindungskante
durch eine Platte miteinander in Verbindung stehen.
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Mit dieser Ausgestaltung erreicht man zunächst, daß der
Walzenstapel "schräg" steht, also zur Vertikalen
geneigt ist. Ein bevorzugter Neigungswinkel ist 45°, der
jedoch im Rahmen der oben angegebenen Werte geändert
werden kann. Damit verbunden ist zunächst eine
teilweise Gewichtsentlastung, d. h. das Eigengewicht der oberen
Walze wirkt sich nicht mehr in vollem Umfang auf die
Streckenlast im Nip aus. Andererseits gibt es immer
noch eine vertikale Walzengewichtskomponente, die zu
einer Mindestlast auf die Walzenlager führt, so daß
deren Spiel nicht zu erhöhtem Schwingungsverhalten der
Walzen führt. Aufgrund der Neigung lassen sich nun alle
Walzen des Walzenstapels wieder mit einem Kran
handhaben, also aus- und einbauen. Trotz dieser einfachen
Walzenwechselmöglichkeiten wird durch die spezielle
Ausbildung der Ständer eine hohe
Betriebsgeschwindigkeit und eine große Arbeitsbreite ermöglicht. Die
Ständer haben eine sehr breite Auflagefläche, die sich
dadurch ergibt, daß die Aufstandskante die Lagerkante
über ihre gesamte Länge unterstützt. Diese
Unterstützung wird durch eine Platte realisiert, so daß zwischen
der Aufstandskante und der Lagerkante keine
Gelenkpunkte oder sonstige Verbindungspunkte gebildet sind, die
sich in kritischer Weise verformen könnten. Die Platte
verschafft dem Ständer also eine außerordentlich große
Steifigkeit. Aufgrund der Neigung der Lagerkante
gegenüber der Vertikalen ergibt sich zwar eine flächige
Ausdehnung des Ständers, dafür wird aber die Bauhöhe
reduziert. Die Platte kann durchaus Öffnungen aufweisen,
wie sie für Montage- oder Wartungszwecke benötigt
werden. Insgesamt ist jedoch davon auszugehen, daß die
Platte im wesentlichen tatsächlich eine flächige
Ausgestaltung hat, die dementsprechend eine hohe mechanische
Stabilität bietet. Die Walzen können hier hebellos
gelagert werden. Entweder kann man sie parallel zu der
Lagerfläche verschieben oder es handelt sich um Walzen
mit Mantelhub.
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Vorzugsweise weist die Platte eine Stärke von
mindestens 150 mm, insbesondere mindestens 200 mm auf. Die
Wahl einer relativ "dicken" Platte hat mehrere
Vorteile: zum einen ergibt sich dadurch eine hohe mechanische
Stabilität. Zum anderen steht in der Lagerkante eine
ausreichend große Fläche zur Verfügung, um
Befestigungsöffnungen für die Walzenlager oder andere
Anbauteile vorzusehen. Ein so ausgebildeter Ständer ist
wesentlich steifer als die bisher bekannten Ständer,
deren Säulen und Traversen als Kastenkonstruktion
ausgebildet waren, d. h. durch ein kastenartiges
Zusammenschweißen von vergleichsweise dünnen Blechen mit einer
Stärke im Bereich von 20 mm.
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Vorzugsweise ist die Platte durch ein Blech gebildet,
das im wesentlich die Form eines Dreiecks aufweist.
Unter "Blech" sollen auch Metallplatten mit der oben
angegebenen Stärke verstanden werden. Ein derartiges
Dreieck läßt sich leicht herstellen. Es sind lediglich
einige wenige Schnitte erforderlich, um die Form des
Dreiecks zu bestimmen. Darüber hinaus ergibt sich ein
gefälliges Aussehen.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Dreieck
gekappte Spitzen aufweist. Dies hält zum einen den
benötigten Bauraum klein und erspart zum anderen Material.
Man nimmt an, daß die Spitzen eines Dreiecks nicht viel
zur Stabilität des Ständers beitragen, sondern im
Gegenteil ein Risiko dahingehend darstellen, daß
schwingungsfähige Teile gebildet werden.
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Vorzugsweise ist das Dreieck als rechtwinkliges Dreieck
ausgebildet, dessen Hypothenuse die Lagerkante bildet.
Damit wird der Bauraum, den man für den Ständer
benötigt, möglichst klein gehalten. Die Aufstandskante ist
gegenüber der Lagerkante kürzer. Die Verbindungskante
steht bei dieser Ausgestaltung vertikal, so daß sie als
Orientierungsfläche oder -kante verwendet werden kann
für Anbauteile, die eine vertikale Ausrichtung
benötigen.
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Bevorzugterweise sind zwei Walzenstapel vorgesehen, von
denen jeder an jedem axialen Ende einen plattenartigen
Ständer mit im wesentlichen dreieckiger Form aufweist,
wobei Verbindungskanten vertikal ausgerichtet und
einander benachbart sind. Die Ausbildung mit zwei
Walzenstapeln ist an und für sich bekannt. Sie ermöglicht es,
daß die Materialbahn zunächst mit ihrer ersten Seite an
einer harten Walze und mit ihrer gegenüberliegenden
zweiten Seite an einer weichen Walze, d. h. einer Walze
mit einer elastischen oder nachgiebigen Oberfläche,
anliegt, während im nächsten Walzenstapel die Verhältnisse
genau umgekehrt sind, d. h. die zweite Seite liegt an
der weichen Walze an und die erste Seite an der harten
Walze. Natürlich ist es auch möglich, in jedem
Walzenstapel nur Walzen mit gleichartiger Oberfläche zu
verwenden. Wenn man nun die Verbindungskanten vertikal
ausrichtet und die Ständer spiegelverkehrt oder
spiegelsymmetrisch zueinander stellt, dann kann man die
Ständer mit einem relativ kleinen Abstand zueinander
positionieren. Dies wiederum hält den benötigen Bauraum
klein.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der
Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigt die:
einzige Figur: einen Kalander.
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Ein Kalander 1 ist am Ausgang einer nur schematisch
dargestellten Papiermaschine 2 angeordnet, um eine aus
der Papiermaschine kommende Bahn 3 zu satinieren.
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Der Kalander 1 weist hierzu einen ersten Walzenstapel 4
mit einer harten Walze 5 und einer weichen Walze 6 auf.
Die harte Walze 5 ist aus Metall gebildet und weist
eine harte, aber sehr glatte Oberfläche auf. Die weiche
Walze 6 weist einen elastischen Bezug auf, so daß die
Oberfläche der weichen Walze 6 elastisch ist. Zwischen
der harten Walze 5 und der weichen Walze 6 ist ein Nip
gebildet, der dementsprechend auch als "weicher" Nip
bezeichnet wird. Die Verwendung einer harten und einer
weichen Walze ist allerdings nicht zwingend. Es können
auch gleichartige Walzen verwendet werden. Die Walzen
5, 6 sind in Walzenlagern 8, 9 drehbar gelagert. Die
beiden Walzenlager 8, 9 sind an einem Ständer 10
befestigt. Es liegt auf der Hand, daß ein entsprechender
Ständer 10 an beiden axialen Enden der Walzen 5, 6
vorhanden ist. Am Ständer 10 sind auch noch Anbauteile
angebracht, beispielsweise eine Umlenkrolle 11,
Schaberklingen 12 oder ein Verstellantrieb 13. Diese Elemente
sind lediglich schematisch dargestellt und ihre
Aufzählung ist nicht abschließend.
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Der Ständer 10 weist im wesentlichen die Form eines
rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks auf, wobei
die Spitzen 14, 15 dieses Dreiecks mit spitzen Winkeln
gekappt sind. Sie sind daher lediglich zur Erläuterung
gestrichelt eingezeichnet.
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Die Hypothenuse des Dreiecks bildet eine Lagerkante 16,
die untere Kathede bildet eine Aufstandskante 17 und
die andere Kathede bildet eine Verbindungskante 18. Die
Aufstandskante 17 steht dabei auf dem Fußboden 19 auf,
gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Basisplatte 20.
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Der Ständer 10 ist durch ein Blech gebildet, das eine
Stärke von 200 mm oder mehr aufweist. Dementsprechend
entstehen an den einzelnen Kanten 16-18 Flächen von
entsprechender Breite. Der Ständer 10 kann also auf der
Aufstandskante 17 ohne weitere Maßnahmen selbst stabil
stehen. An der Lagerkante 16 existiert dann eine
Montagefläche, an der die Walzenlager 8, 9 befestigt werden
können. Hierzu ist es beispielsweise möglich,
Gewindebohrungen in die Fläche an der Lagerkante 16
einzubringen.
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Dargestellt ist, daß das Dreieck nicht nur
rechtwinklig, sondern auch gleichschenklig ist. Dies ist jedoch
keine unbedingte Voraussetzung. Anstelle der
dargestellten Neigung des Walzenstapels aus den Walzen 5, 6
von 45° zur Vertikalen ist eine Neigung im Bereich von
30° bis 60 möglich. Günstig ist es allerdings, wenn,
wie dargestellt, die Aufstandskante 17 die Lagerkante
16 über die gesamte Länge unterstützt. Die relativ
große Steifigkeit des Ständers 10 ergibt sich dadurch, daß
die einzelnen Kanten 16-18 durch die Platte des
Ständers 10 miteinander verbunden sind.
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Der Kalander 1 weist einen zweiten Walzenstapel 4' auf,
der in Bezug auf den Ständer 10' spiegelsymmetrisch zum
Ständer 10 ausgerichtet ist. Einander entsprechende
Teile sind daher mit gestrichenen Bezugszeichen
versehen.
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Der Walzenstapel 4' weist die weiche Walze 6' in der
oberen Position und die harte Walze 5' in der unteren
Position auf. Dementsprechend wird die Bahn 3 einmal
mit ihrer Oberseite und einmal mit ihrer Unterseite an
den harten Walzen 5, 5' vorbeigeführt, während sie
zunächst mit der Unterseite an der weichen Walze 6 und
dann mit der Oberseite an der weichen Walze 6'
vorbeigeführt wird.
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Die beiden Verbindungskanten 18, 18' stehen vertikal
oder senkrecht. Sie sind einander benachbart, so daß
man mit einem relativ kleinen Bauraum insgesamt
auskommt. Zwischen den beiden Ständern 10, 10' ist noch
eine begehbare Bühne 21 angeordnet, die gegebenenfalls
auch höhenverstellbar ausgebildet sein kann. Diese kann
für Wartungszwecke verwendet werden.
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Die Walzenstapel 4, 4' können anstelle der
dargestellten zwei Walzen auch drei Walzen aufweisen.