轧光机 技术领域
本发明涉及一种用于处理纸幅，尤其是用于处理对表面光滑度和光泽具有中度到高度要求的纸张的轧光机。
背景技术
这种类型的轧光机用于纸幅的最终处理，以便纸幅呈现出所需程度的光滑度、光泽、厚度、松密度等。硬辊(hard rolls)和软辊(soft rolls)的使用为软辊隙(soft nips)的形成提供了条件，而软辊隙实现了比两个硬辊形成的硬辊隙(hard nips)显著地更均匀的致密化。然而，由于磨损导致的软辊使用寿命低是一个缺点，由此关于公知轧光机的维修和与之有关的停机时间的成本较高。软辊的快速磨损，尤其是由纸幅表面的粗糙而使软辊粗糙化主要在轧光高质量纸张时产生，尤其例如那些具有高填料含量或有涂层的纸张，它们必须具有较高的光滑度并且光滑度高度均匀，以便可以容易地印刷。
EP 0732443B1公开了一种用高度耐刻痕的保护层替代软辊的弹性保护层的实际应用。然而，这种保护层很昂贵，在考虑到软辊较低的工作寿命方面尤其重要。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种轧光机，其提供非常好地轧光效果，同时工作成本低廉。
该目的由权利要求1的特征予以实现。
本发明提供了一种用于处理纸幅的轧光机，该轧光机借助于相对柔软端辊的直径来说具有较大直径的柔软中间辊的机械方案减轻了软辊快速磨损的缺点，其增大了柔软中间辊的工作寿命，以使柔软中间辊与柔软端辊的工作寿命相当。由于根据本发明在轧光机辊栈上的所有软辊具有大致相同的服务寿命，从而可以减少轧光机用于维修活动的停机时间。由于软辊可以同时进行维修，所以软辊的维修活动可以集中在一起进行。根据本发明，已经确认：滚轧两次的中间辊如果其直径扩大的话磨损会较慢，否则，由于其负载较大，而与滚轧一次的柔软端辊相比磨损更快。因此，廉价的辊保护层的使用再次成为可能。用于生产高度光泽纸张的轧光机可低成本生产和工作，并可以实现较高的生产速度。
由于在辊栈中利用柔软端辊是有益的，所以本发明的构造也是至关重要的。柔软端辊的使用为在第一和/或最后辊隙中设定较高温度提供了条件。端辊一般为具有内部结构的偏差受控的辊，这使高温的设定较困难。另一方面，如果第二辊是硬辊，那么有可能用第二辊进行高温工作。
根据本发明，已经确认在柔软中间辊直径上仅相对小的增大就足以使其工作寿命与柔软端辊的相当。柔软中间辊的直径优选地为柔软端辊直径的1.1到1.5倍，尽管与柔软端辊相比，中间辊滚轧两次。在前述方面中的柔软中间辊直径的增大取决于纸张质量，尤其是要被处理的纸幅的原料成分、涂层颜色成分或填料含量。导致粗糙的纸幅成分的量越大，柔软中间辊的直径就要选择更大。
在辊栈上的所有辊优选地具有其本身的高性能或功率驱动装置，以便以这种方式使单独辊隙处的剪切应力最小。这些剪切应力得以避免，否则会由于驱动功率由在辊隙中运行的纸幅传递到各辊而产生，并增大柔软中间辊的磨损。从而柔软中间辊直径的增加可以较小。
优选地是，根据纸幅运行速度，柔软中间辊的直径选择成使得负载频率为20到25Hz。
根据本发明的结构允许使用公知的辊装载和/或卸载系统，以便能够在单独的柔软辊隙处设定特殊的线性负载，从而有可能以单独的线性负载特性曲线来工作。
此外，根据本发明的结构允许使用任何理想的辊栈结构。对于纸幅的双面处理，根据本发明的两个辊栈可以连接成一个在另一个之后，这两个辊栈为用于处理纸幅一侧的第一辊栈和用于处理纸幅另一侧的另一个辊栈。遵循轧光机设计者的基本原则和以尽可能少的辊进行管理的基本原则，而不考虑纸张质量以保持维护和工作成本低，优选地是一个在另一个之后彼此连接的两个辊栈，每个辊栈具有五个辊，其顶端辊和底端辊为软辊。为了优化纸幅的导引装置，当使用两个分立辊栈时，它们并排布置而有垂直偏离，由此两个辊栈之间的纸幅的路径长度缩短，而纸幅的输送得以简化，可以避免在纸幅内的不理想的变化。
另一种方案是，对于纸幅的双面处理，至少一个辊栈具有六个或八个辊，且顶端辊和底端辊为软辊，而在两个柔软中间辊之间形成反向辊隙。
本发明的进一步改进从以下的描述和从属权利要求中获得。
附图说明
以下，本发明将利用附图所示的示例性实施例加以详细解释，其中：
图1以示意形式示出用于纸幅一面处理的轧光机的第一示例性实施例的侧视图；
图2以示意形式示出用于纸幅两面处理的轧光机的第二示例性实施例的侧视图；
图3以示意形式示出用于纸幅两面处理的轧光机的第三示例性实施例的侧视图；
图4以示意形式示出用于纸幅两面处理的轧光机的第四示例性实施例的侧视图；
图5以示意形式示出用于纸幅两面处理的轧光机的第五示例性实施例的侧视图。
具体实施方式
图1示出用于处理纸幅、尤其是用于处理具有中度到高度表面光滑度和光泽要求的纸张的轧光机1。为此目的，轧光机1包括辊栈2，该辊栈可以从端部承载，具有顶端辊3和底端辊4以及多个中间辊5、6和7，这些中间辊共同布置在辊栈平面内。根据图1的辊栈2包括三个中间辊5、6、7，并因此包括五个辊3至7，它们布置在垂直辊栈平面内。另一种方案是，辊栈平面可以倾斜或水平。在每种情况下，在辊3至7的两个辊之间形成辊隙8、9、10、11，纸幅12沿方向D通过这些辊隙运行。
为了形成其中硬辊和软辊限定一个辊隙的柔软辊隙形式的辊隙，辊3-7被构造成硬辊和软辊，根据图1，顶端辊3为软辊，顶部中间辊5为硬辊，中央中间辊6为软辊，顶部中间辊7为硬辊，而顶端辊4为软辊。因此辊隙8至11都是柔软辊隙，通过其中辊栈2运行的纸幅12被轧光。由于在每种情况下，只有纸幅12的底边与辊隙8、9、10、11中的硬辊5、7相接触并在该处被轧光，因此，辊栈2被用于纸幅的单面处理。
软辊3、4、6为具有弹性保护层的辊，保护层的材料可以根据预期用途选择。柔软中间辊6的直径大于柔软端辊3、4的直径。柔软中间辊6的直径优选地是柔软端辊3、4的1.1到1.5倍。在这种情况下，两个柔软端辊3、4的直径可以相同。尤其是，根据坯料的运行速度，柔软中间辊6的直径可以选择成使得负载频率为20到25Hz。
辊3至7固定到轧光机框架13上。固定是通过承载装置实现的，在该承载装置上，如图所示的用于中间辊5到7的杠杆导引装置14、15、16和如图所示用于端辊3、4的滑动导引装置17可以起作用。为了开启和关闭辊栈2，辊3、4、5、6、7可以至少从一个端部装载。为了关闭辊栈2，在此设置了液压缸19，其也可以用于承载辊栈2。然后顶端辊3被布置成静止不动。
每个辊3至7优选地设置有其本身的优良性能或功率驱动装置31到35。
另外，顶端辊3和底端辊4优选地构造成偏差受控辊。为了设定单独的线性负载，独立于辊3至7的静重，可以设置装载或卸载装置41、42、43，它们作用在中间辊的杠杆导引装置14、15、16上。
为了导引纸幅12通过辊隙8至11，设置了导辊20、21、22、23。辊栈2可以与造纸机联用或脱机使用。
如果需要的话，所有硬辊和软辊可以被温控或加热。
为了轧光纸幅12的第二面，根据图2，可以提供第二辊栈2′，该辊栈2′连接到辊栈2的后面，与在第一辊栈2中一样，纸幅12从上到下通过第二辊栈2′运行。通过将纸幅12从第一辊栈2输送到第二辊栈2′，目前纸幅被轧光的那面可以改变。在第二辊栈2′中，纸幅12在每种情况下都与辊隙中的硬辊相接触的那面被依次轧光。第二辊栈2′优选地以与第一辊栈2完全相同的方式构建，从而，对于相同的元件，使用提供了最初象征的相同附图标记。因此与辊栈2相关的现有说明可适当地应用于辊栈2′。
图3所示轧光机1的示例性实施例与图2所示轧光机1的示例性实施例的不同之处仅仅在于第二辊栈2′相对于第一辊栈2垂直偏移布置。两个辊栈2、2′优选地布置成一个在另一个后面，并具有垂直偏移，从而至少是第二辊栈2′的最上面辊隙8′高于第一辊栈2的最下面辊隙11。这样所实现的状态为：在保持纸幅中的充分张力的同时，在第一和第二辊栈之间的反转辊隙中实现了纸幅12的有可能最直的导引路径、并因此也是最短的导引路径。
图4示出用于纸幅12双面处理的具有带反转辊隙150的辊栈102的轧光机100，尤其是轧光成中度到高度光滑度和光泽的纸张。辊栈102可以至少从一端装载，并包括顶端辊103和底端辊104以及多个中间辊105、106、107、108，中间辊共同布置在辊栈平面内。根据图4的辊栈102包括四个中间辊105、106、107、108，并因此包括六个辊，它们布置在垂直辊栈平面内。另一种方案是，辊栈平面可以成角度或水平工作。在每种情况下，在辊103至108中的两个辊之间形成辊隙109、110、150、111、112，纸幅12通过辊隙沿通道方向D运行。
为了形成柔软辊隙形式的辊隙，其中硬辊和软辊限定一个辊隙，辊103至108被构造成硬辊和软辊，根据图4，顶端辊103为软辊，顶部中间辊105为硬辊，两个中央中间辊106、107均为软辊，底部中间辊108为硬辊，而底端辊104为软辊。因此，辊隙109、110、111和112都是硬辊和软辊之间的柔软辊隙，在每种情况下通过辊栈2运行的纸幅12在辊隙中被轧光，尤其是与硬辊相接触的纸幅的一面。反转辊隙150形成在两个柔软中间辊106、107之间，并导致如下的状态：在辊隙111和112中，纸幅的另一面与相应的硬辊108接触，以用于纸幅在一个辊栈102内双面轧光的目的。
软辊103、104、106、107为带有弹性保护层的辊，保护层的材料可以根据预期用途选择。在每种情况下，两个柔软中间辊106、107的直径大于柔软端辊103、104的直径。柔软中间辊106、107的直径优选地为柔软端辊103、104直径的1.1到1.5倍。在这种情况下，两个柔软端辊103、104的直径可以相同。尤其是，根据纸幅的运行速度，柔软中间辊106、107的直径可以选择成使得滚压频率为20到25Hz。
辊103到108固定到轧光机框架113上。固定是由承载装置实现的，在该承载装置上，如图所示的用于中间辊105至108的杠杆导引装置114、115、116、117，或者如图所示的用于端辊103、104的滑动导引装置118、119可以起作用。为了开启和关闭辊栈102，各辊可以至少从一端装载。为了关闭辊栈102，在此设置了液压缸120，液压缸也可以用于装载辊栈102。然后，顶端辊103布置成静止不动。
每个辊103至108优选地设置有其本身的高性能或功率驱动装置131到136。
另外，顶端辊103和底端辊104优选地被构造成偏差受控辊。为了与辊3至7的静重无关地设置单独线性载荷，可以设置装载或卸载装置141、142、143、144，它们作用在各中间辊的杠杆导引装置114、115、116、117上。
为了导引辊隙8至11之间的纸幅12，设置了导辊121、122、123、124、125。辊栈102可以与造纸机联用或脱机使用。
如果需要的话，所有硬辊和软辊可以被温控或加热。
图5中所示的示例性实施例与图4中所示的示例性实施例不同之处在于辊栈102包括八个辊，也就是说，增加反转辊隙150之上的辊的数量的另外两个中间辊160、161。中间辊160为软辊，原先用于柔软中间辊106、107的工作状况适当地应用于其上。中间辊161被构造成硬辊。附加的辊隙162、163在反转辊隙150上游，以这种方式导致要被处理的纸幅的轧光面增强。其他方面相应地采用上面的解释。
在本说明书中提及的所有公开物和专利申请在此合并以同等地作为参考，就向每个单独的公开物或专利申请特定并专门被指示为合并于此以备参考一样。
现在已经充分描述了本发明，本领域技术人员应理解的是在不背离所附权利要求书的精髓或范围前提下，可以对其作出变化和修改。