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Kalandriermaschine für Papier od. dgl. bahnenförmiges Material
Die üblichen Kalandriermaschinen besitzen nur eine Walzenreihe, bei welcher die unterste Walze, die Königswalze, üblicherweise von grösserem Durchmesser als die übrigen, als einzige Walze angetrie- ben wird. Ausser wenn aus besonderen Gründen ein Teil der Last der nicht angetriebenen Walzen vom Ma- schinenrahmen aufgenommen wird, muss diese unterste Walze die gesamte darüber liegende Last tragen, welche die nicht angetriebenen Walzen in ihrer Gesamtheit darstellen, deren Anzahl von der erforderli- chen Anzahl der Pressstellen abhängt ; ausserdem muss sie sehr stark gewölbt ausgebildet sein, um die sich ergebende Durchbiegung kompensieren zu können.
Bei derartigen Maschinen ist es häufig nicht möglich, in einem einzigen derartigen vertikalen"Walzenstapel"genügend Walzen unterzubringen, um die für manche Materialien erforderliche Anzahl der Pressstellen zu erhalten, so dass zwei oder mehr derartige Walzenstapel kombiniert werden müssen, wobei der Raumbedarf in der Horizontalen wie in der Vertik- len recht bedeutend ist, für jeden dieser einzelnen Walzenstapel ein besonderer Antrieb erforderlich ist und sich zusätzlich Schwierigkeiten bei der Einführung des Materials zwischen die Walzen ergeben.
Eine bekannte Kalandriermaschine besitzt eine nach unten geneigte Reihe von Walzen und an deren unterem Ende anschliessend eine horizontale Walzenreihe, wobei die letzte Walze der geneigten Reihe die erste Walze der horizontalen Reihe bildet. Bei einer solchen Anordnung ist es jedoch bei der horizontalen Walzenreihe nicht möglich, dass eine WalzediebenachbartedurchBerührungzufolge der Schwerkraft antreibt, was die meist übliche Walzenantriebsart bei Kalandriermaschinen mit vertikalen Walzenreihen ist, wobei die unterste Walze angetrieben wird. Bei der vorerwähnten bekannten Maschine sind jedoch alle Walzen der geneigten und der horizontalen Reihe angetrieben ; alle Walzen besitzen hiezu an beiden Enden Riemenscheiben, über die ein endloses Band geführt ist, wobei die beiden Endwalzen angetrieben sind.
Ein solcher Antrieb ist nachteilig, denn er verhindert, dass man die Rollen leicht und rasch ausser Kontakt bringen kann, wie dies bei Kalandriermaschinen erwünscht ist.
Die Erfindung bezweckt, ein kompaktes Aggregat zu schaffen, welches weniger hoch als ein übliches Aggregat mit der gleichen Anzahl Pressstellen bei vertikal angeordneter Walzenreihe ist und welches als Einzelaggregat die gleiche Leistung erzielt wie zwei vertikal angeordnete Walzenreihen von beträchtlicher Höhe, wobei der gegenseitige Kontakt zwischen den einzelnen Walzen aufrechterhalten werden soll, damit sich die Walzen gegenseitig antreiben, u. zw. unter Aufrechterhaltung der Möglichkeit, sie leicht zu bremsen.
Die Erfindung betrifft somit eine Kalandriermaschine für Papier od. dgl. bahnenförmiges Material, mit einer Reihe von geneigt übereinanderliegend angeordneten Walzen, welche sich bekannten Maschinen gegenüber dadurch unterscheiden, dass mindestens zwei entgegengesetzt zueinander und gegen die Horizontale geneigt angeordnete Walzenreihen vorgesehen sind, die sich in einer beiden Reihen gemeinsamen, angetriebenen Walze treffen, wobei alle Walzen in einem gemeinsamen Maschinenrahmen gelagert sind.
Zweckmässig kann die letzte Walze von zwei zueinander geneigt angeordneten Walzenreihen ebenfalls angetrieben sein. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine weitere Walzenreihe vorgesehen, die entgegengesetzt geneigt zur zweiten Reihe zweier Walzenreihen verläuft und mit dieser zweiten Walzenreihe eine Walze gemeinsam hat. In diesem Falle ist vorzugsweise die Walze, die der zweiten Reihe von zwei Walzenreihen und der weiteren Reihe gemeinsam ist, ebenfalls angetrieben.
Im Vergleich zu einer leistungsgleichen Maschine mit zwei vertikal nebeneinander stehenden Wal-
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zenreihenwird durch den gleichmässigen Kontakt zwischen allen aufeinander folgenden Walzen entgegen- gesetzt zueinander geneigt liegender Walzenreihen die Tendenz des Ziehens oder Dehnens ausgeschaltet, die sich aus der Schwierigkeit ergibt, die Arbeitsdrehzahl getrennt voneinander stehender vertikaler Wal- zenreihen zu synchronisieren. Wenn auch durch die Einsparung an Höhe das Aggregat etwas länger wird, ergeben sich doch als überwiegende Vorteile, dass der entsprechend gestreckte niedrige Rahmen von selbst zu einer sehr kräftigen Konstruktion führt und die oberste Walze wesentlich leichter zugänglich ist als bei den üblichen Konstruktionen mit den vertikal übereinander stehenden Walzen.
Nachstehend soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden, es zeigen-
Fig. 1 eine an sich einer erfindungsgemässen Kalandriermaschine mit zwei schrägiaufenden Walzenreihen und einer gemeinsamen Königswalze unten, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf den hinteren
Teil der Maschine von Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie III-III und die Fig. 4 - 7 schematische Ansichten entsprechend der Fig. 1, aber mit abgeänderten Walzenanordnungen.
Im einzel- nen stellen dar, Fig. 4 eine Hilfswalze am Eingang der Kalanderwalzen, Fig. 5 zwei schräglaufende Wal- zenreihen mit einer obenliegenden Königswalze, Fig. 6 die gleiche Anordnung wie nach Fig. 5, jedoch mit einer Hilfswalze am Eingang der Kalanderwalzen, und Fig. 7 die gleiche Anordnung wie in Fig. 1, jedoch mit einer dritten abwärts geneigten Walzenreihe im Anschluss an die beiden ersten Walzenreihen.
In den Fig. 1 und 2 besitzen die vorderen und hinteren Rahmenteile 1, 2 entgegengesetzt geneigte. Stützflächen 3,4 auf denen die Halterungen 5 für die Lager 6 von zwei Reihen von Kalandrierwalzen 7 und 8 gleiten können. Die unterste Walze 7A, SA einer jeden Reihe 7,8 steht mit einer unteren Königswalze 9 mit grösserem Durchmesser in Berührung, die sich in Lagern 10 drehen kann. Die drei Walzen 7 oder 8 der beiden Reihen, die auf die Walze 9 nach unten konvergieren, können von der Walze 9 und auch untereinander verschoben werden, u. zw. mittels Schrauben 11, die längs jeden Rahmenteiles liegen und dazu dienen, Muttern 12, welche jeweils eine Halterung 5 angreifen, zu bewegen, wobei jedes Schraubenpaar in jeder Richtung gleichzeitig durch eine von zwei querlaufenden Wellen 13 verdreht werden kann.
Der Antrieb der Wellen 13 erfolgt hiebei über Motore 13A, Schnecken 14 und Schneckenräder 15.
Auf die oberste Walze jeder Walzenreihe wird über Druckstangen 16, die mit den Halterungen 5 dieser Walzen in Verbindung stehen, durch hydraulische oder pneumatische Zylinder 17 ein einstellbarer Druck erteilt.
Der Antrieb der Königswalze 9 erfolgt über epizyklische Reduktionsverzahnung 18A innerhalb einer konischen Riemenscheibe 19A, welche mit entsprechend höherer Drehzahl durch eine Welle 20 mit vorgeschaltetem Kegelradgetriebe 21 und Vorgelegewelle 22 in Drehung versetzt wird, die ihrerseits über Keilriemen 23 von einem kräftigen, schnellaufenden Motor angetrieben wird. Die oberste Walze 8 wird über eine epizyklische Verzahnung 18B innerhalb einer konischen Riemenscheibe 19B durch einen endlosen Riemen 24 von der Riemenscheibe 19A her angetrieben, wobei dieser Riemen ebenfalls über eine Leitrolle 25 in einer feststehenden Halterung 26 und über eine Leitrolle 27 geführt wird, die in einer Halterung 28 sitzt, welche in Führungen 29 parallel zu den Stützflächen 4 für die Walzen 8 bewegbar ist.
Die Halterung 28 ist über eine Stange 30 mit der hinteren Halterung 5 der obersten Walze 8 verbunden.
Die beiden Schlingen des Riemens 24 um die feste Rolle 25 und die bewegliche Rolle 27 gestatten einen einwandfreien Antrieb der obersten Walze 8 auch dann, wenn diese von der Königswalze 9 fortbewegt wird. Durch die Untersetzungsverhältnisse der beiden epizyklischen Verzahnungen 18A, 18B, die entsprechend den Durchmessern der zugehörigen Walzen 9, 8 ausgelegt sind, erfolgt der Antrieb der Walze 8 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, wie bei der Walze 9, so dass die Walze 8 bereits mit der richtigen Umfangsgeschwindigkeit umläuft, wenn der Kontakt zwischen den Walzen 8 und der Königswalze 9 und untereinander erst wieder einsetzt. Eine genaue Einstellung der Umfangsgeschwindigkeiten kann durch Verlagerung des Riemens 24 auf den konischen Riemenscheiben 19A, 19B erfolgen.
Die Rahmenteile 1, 2 tragen Lagerungen 31 für den Trockenzylinder 32, auf dem die Papierbahn33 letztmalig getrocknet wird, bevor sie durch die Kalandrierwalzen 7,9, 8 kalandriert wird. Die Verlängerung des Rahmens zur Aufnahme der Lagerungen 31 verstärkt die Robustheit und Stabilität der beiden Rahmenteile, welche relativ niedrig sind im Vergleich zu der Höhe, wie sie bei einer vertikalen Anordnung von sieben Walzen übereinander erforderlich wäre. Ausserdem kann die Papierbahn sehr leicht vom letzten Zylinder 32 auf die oberste Walze 7 aufgelegt werden, welche direkt unter diesem Zylinder liegt, woraufhin die Papierbahn leicht abwechselnd um die Walzenhälften der Walzen 7 herumgelegt wird, um das kurze oder Bogenstück der Walze 9 und anschliessend abwechselnd um die Hälften der beiden unteren Walzen 8 weitergeführt wird.
Die Papierbahn tritt dann zwischen den beiden oberen Walzen 8 heraus und wird über eine Leitrolle 34 zur Wickeltrommel 35 einer Haspel 36 geführt, so dass die Papierrolle 37 entsteht. Die Leitrolle 34 kann auf verschiebbaren Lagerböcken 38 auf Führungen 39 an den Rahmenteilen l, 2 verstellt werden (Fig. 1 und 3).
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Die Königswalze 9 hat den Teil des Gewichtes der nicht angetriebenen Walzen 7,8 in jeder Reihe und den Gewichtsanteil der obersten Walze 8 zu tragen, der nicht von den Rahmenteilen 1, 2 auf Grund der schrägen Anordnung der Walzen aufgenommen wird, sowie den Anteil des Druckes der Zylinder 17, der nicht von den Rahmenteilen 1, 2 aufgenommen wird. Die Anzahl der Walzen 7,8 in zwei derart sich aneinander schliessenden Walzenreihen kann etwa der Walzenzahl entsprechen, die normalerweise in einer einzigen vertikal angeordneten Walzenreihe vorgesehen sind, wobei jedoch bei der erfindungsgemässen Ausführung auf der Königswalze 9 ein wesentlich geringerer Biegedruck lastet, welche daher auch weniger stark gewölbt ausgebildet sein kann, um der Durchbiegung widerstehen zu können.
Die Aufteilung der Walzen 7,8 in zwei Reihen entsprechend der Erfindung lässt auch den sehr be- trächtlichen progressiven Druckanstieg fortfallen, der beim Durchgang der Papierbahn durch die unteren
Walzen eines einzigen vertikalen"Walzenstapels"auftritt. Die Gefahr einer Beschädigung der Papierbahn durch überstarken Druck wird somit stark verringert, da der Druck um etwa 50 % reduziert wird im Ver- gleich zu einer üblichen Anlage mit gleichfalls sechs Pressstellen, jedoch in einem vertikalen "Stapel".
Durch Betätigung der Querwellen 13 kann der Druck der Walzen 7 unabhängig von dem der Walzen 8 verstellt werden. Ein Teil der Antriebskraft der Königswalze 9 wird auch an die oberste Walze 8 durch den Riemen 24 und die Riemenscheiben 19A, 19B übertragen, wobei eine genaue Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 8 auf die Umfangsgeschwindigkeit der Königswalze 9 erfolgt.
Die geringe Höhe der erfindungsgemässen Kalandriermaschine erleichtert dem Bedienungspersonal die Überwachung der Anlage ganz bedeutend. Da die Papierbahn 33 direkt allen Walzen 7, 0, 8 zugeführt werden kann, welche alle mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit laufen, wird auch die Gefahr einer unerwünschten Zerrung oder Dehnung der Papierbahn ausgeschaltet, welche beim Übergang der Papierbahn von einer vertikal angeordneten Walzenreihe zur nächsten auftritt.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 läuft die Papierbahn 33 direkt vom letzten Trockenzylinder 32 zu einer Zwischenrolle 40, welche so angeordnet ist, dass sie um eine Achse 41 schwingen kann, so dass sie sowohl mit dem Zylinder 32, wie mit der obersten Walze 7 in Berührung bleibt. Die Überleitung der Bahn durch die Rolle 40 vermindert die Neigung einer Zerrung der Bahn, wenn diese vom Trockenzylinder zur Kalandriermaschine geführt wird. Die Rolle 40 kann von der obersten Walze 7 fortgeschwenkt werden, wenn alle Walzen 7 von der Königswalze 9 fortgeschoben werden, wie dies bei Fig. 1 beschrieben wurde.
In Fig. 5 ist eine Kalandriermaschine dargestellt, welche eine Umkehrung der Maschine von Fig. 1 bildet. Die Königswalze 9 liegt bei dieser Anordnung oben im Schnittpunkt von zwei schrägliegenden aufwärts konvergierenden Walzenreihen 7,8, welche durch entsprechende Druckmittel, die auf die unterste Walze einer jeden Reihe einwirken, gegen die Königswalze 9 gepresst werden können. Die untersteWalze 8 kann ebenfalls angetrieben werden, um einen Teil der Antriebskraft von der Königswalze 9 abzunehmen.
Die Ausführung nach Fig. 6 entspricht im wesentlichen der von Fig. 5, aber es ist hiebei, wie bei der Maschine nach Fig. 4 eine Zwischenleitrolle 40 vorgesehen, welche die Papierbahn 33 direkt von der Trockentrommel 32 abnimmt und direkt der ersten Walze 7 zuführt.
Dadurch, dass der Hauptantrieb für die beiden Walzenreihen 7, 8 in einem einzigen Aggregat nur über eine Königswalze 9 erfolgt, die wieder nur durch eine einzige Welle 20 angetrieben wird, wie dies in den Fig. 1 - 6 dargestellt ist, entfällt bei dieser Maschine, welche leitungsmässig einer Maschine der übli-
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die Papierbahn 33 die letzte Trockentrommel 32 verlässt. Diese Trommel kann aus Stahl, nach Möglich- keit aus rostfreiem Stahl, gefertigt werden, sie kann aber auch einen Bronzeüberzug aufweisen oder chrom-oder nickelplattiert sein, wobei eine Zwischenrolle 40 verwendet wird, die aus Stahl oder Bronze besteht oder mit Hartgummi überzogen ist. Sie kann auch einen Überzug aus Glasfiber erhalten.
Die Königswalze 9 und die andern angetriebenen Walzen, d. h. die letzte Walze der zweiten Reihe 8 und die letzte Walze 43 der weiteren Reihe nach Fig. 7, könnten auch einzeln durch getrennte elektrische Motoren angetrieben werden, wobei entsprechende Steuerungen zwischengeschaltet werden müssten, um einen Synchrontrieb zu erzielen, damit alle Walzen die gleiche Umfangsgeschwindigkeit haben, unabhängig davon, mit welcher allgemeinen Drehzahl die Maschine arbeiten soll. In den Einzelantrieben können Untersetzungsgetriebe vorgesehen-werden. und der Antrieb der beweglichen Walze, d. h. der letzten Walze der Reihe 8, kann durch eine Welle mit Gelenkkupplungen erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kalandriermaschinefür Papier od. dgl. bahnenformiges Material, mit einer Reihe von geneigt übereinanderliegend angeordneten Walzen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei entgegengesetzt zueinander und gegen die Horizontale geneigt angeordnete Walzenreihen (7,8) vorgesehen sind, die sich in einer beiden Reihen gemeinsamen, angetriebenen Walze (9) treffen, wobei alle Walzen in einem gemeinsamen Maschinenrahmen (l, 2) gelagert sind.