<!DOCTYPE html>
<html class="client-nojs vector-feature-language-in-header-enabled vector-feature-language-in-main-page-header-disabled vector-feature-page-tools-pinned-disabled vector-feature-toc-pinned-clientpref-0 vector-toc-not-available vector-feature-main-menu-pinned-disabled vector-feature-limited-width-clientpref-1 vector-feature-limited-width-content-enabled vector-feature-custom-font-size-clientpref-1 vector-feature-appearance-pinned-clientpref-0 skin-theme-clientpref-day vector-sticky-header-enabled" lang="de" dir="ltr"><head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Kalanderwalzen</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<link rel="icon" type="image/png" href="./_res_/favicon.png">
<link rel="canonical" href="https://de.wikipedia.org/wiki/Kalanderwalzen"> <link href="./_mw_/ext.cite.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.wikimediamessages.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/skins.vector.icons.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/skins.vector.search.codex.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/skins.vector.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<meta name="ResourceLoaderDynamicStyles" content="">
<link href="./_mw_/ext.gadget.citeRef.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.defaultPlainlinks.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiCommonHide.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiCommonLayout.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiCommonStyle.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiDarkmode.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiResponsive.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.specialSearch.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_mw_/site.styles.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_mw_/noscript.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_res_/footer.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_res_/vector-2022.css">
</head>
<body class="skin--responsive skin-vector skin-vector-search-vue mediawiki ltr sitedir-ltr mw-hide-empty-elt ns-0 ns-subject page-Kalanderwalzen rootpage-Kalanderwalzen skin-vector-2022 action-view">
<div class="mw-page-container">
<div class="mw-page-container-inner">
<div class="mw-content-container">
<main id="content" class="mw-body">
<header class="mw-body-header vector-page-titlebar">
<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Kalanderwalzen</span></h1>
</header>
<a id="top"></a>
<div id="bodyContent" class="vector-body ve-init-mw-desktopArticleTarget-targetContainer" aria-labelledby="firstHeading" data-mw-ve-target-container="">
<div id="contentSub">
<div id="mw-content-subtitle"></div>
</div>
<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">
<p><b>Kalanderwalzen</b> (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Franz%C3%B6sische_Sprache" title="Französische Sprache">französisch</a></span> <span lang="fr-Latn" style="font-style:italic">calandre</span> <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚<a href="W%C3%A4scherolle" class="mw-redirect" title="Wäscherolle">Wäscherolle</a>, <a href="Mangel_(Ger%C3%A4t)" title="Mangel (Gerät)">Mangel</a>‘</span>) sind <a href="Walzen" title="Walzen">Walzen</a>, die bei der <a href="Papier#Industrielle_Herstellung" title="Papier">Papierherstellung</a> zur Verbesserung der <a href="Papier#Eigenschaften" title="Papier">Papierqualität</a> eingesetzt werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verfahrenseinsatz">Verfahrenseinsatz</h2></div>
<p>Nach der Trocknung in der <a href="Papiermaschine" title="Papiermaschine">Papiermaschine</a> ist die Oberfläche der Papierbahn noch <a href="Rauheit" title="Rauheit">rau</a>, sie selbst zu voluminös und ihr Dicken-Querprofil ungleichmäßig. Die Verdichtung der Bahn, die Verbesserung ihres Profils und ihre Glättung erfolgt in einem nachgeschalteten <a href="Walzen" title="Walzen">Walzprozess</a> entweder im <a href="Kalander" title="Kalander">Maschinenglättwerk (online)</a> zwischen Trockenpartie und Aufrollung oder in einem separaten <a href="Satinieren_(Papierherstellung)" title="Satinieren (Papierherstellung)">Satinierkalander</a> (offline). Die dabei verwendeten Walzen werden als Kalanderwalzen bezeichnet.
</p><p>Ihre Entwicklung vollzog sich in einem Zeitraum von rund 200 Jahren parallel zu jener der Papiermaschinen:
</p>
<table class="wikitable">
<tbody><tr>
<th></th>
<th>1820</th>
<th>2020</th>
<th>Faktor
</th></tr>
<tr>
<td>Maschinenbreite
</td>
<td>1,5 m
</td>
<td>11 m
</td>
<td style="text-align: right">7
</td></tr>
<tr>
<td>Betriebsgeschwindigkeit
</td>
<td>10 m/min
</td>
<td>2.000 m/min
</td>
<td style="text-align: right">200
</td></tr>
<tr>
<td>Liniendruck
</td>
<td>4 N/mm
</td>
<td>400 N/mm
</td>
<td style="text-align: right">100
</td></tr>
<tr>
<td>Walzendurchmesser
</td>
<td>250 mm
</td>
<td>1.650 mm
</td>
<td style="text-align: right">7
</td></tr>
<tr>
<td>Flüssigeisen
</td>
<td>700 kg
</td>
<td>130.000 kg
</td>
<td style="text-align: right">180
</td></tr>
<tr>
<td>Walzengewicht
</td>
<td>500 kg
</td>
<td>90.000 kg
</td>
<td style="text-align: right">180
</td></tr>
<tr>
<td>Oberflächentemperaturen
</td>
<td>40 °C
</td>
<td>200 °C
</td>
<td style="text-align: right">5
</td></tr></tbody></table>
<p>(jeweils Maximalwerte, gerundet)
</p><p>Nachfolgend werden Kalanderwalzen mit harten Oberflächen behandelt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Glätte_der_Walzenoberfläche"><span id="Gl.C3.A4tte_der_Walzenoberfl.C3.A4che"></span>Glätte der Walzenoberfläche</h2></div>
<p>Das Glätten der Papieroberfläche erfolgt durch Aufprägen der glatten Walzenoberfläche im Walzenspalt unter hohem spezifischem Druck. Für den Erfolg entscheidend ist ein Walzenmaterial, bei dem hohe Glätte bzw. geringe Rauheit durch <a href="Schleifen_(Fertigungsverfahren)" title="Schleifen (Fertigungsverfahren)">Schleifen</a> und <a href="Polieren" title="Polieren">Polieren</a> erzeugt werden kann und das im Betrieb eine ausreichende Verschleißbeständigkeit aufweist. <a href="Bronze" title="Bronze">Bronze</a> und <a href="Gusseisen" title="Gusseisen">Gusseisen</a> haben sich in dieser Hinsicht nicht bewährt. Besser geeignet ist geschmiedeter Stahl, wenn er zusätzlich gehärtet ist. Nach Überwindung anfänglicher Probleme durch Oberflächendefekte (Erfindung des <a href="Tangentialebene" title="Tangentialebene">tangentialen</a> Anschnitts, 1830) sowie bei der Drehbearbeitung (<a href="Spannfutter" title="Spannfutter">Amerikanerdrehbänken</a>, 1870) hat sich schließlich der <a href="Schalenhartguss" title="Schalenhartguss">Schalenhartguss</a> durchgesetzt. In einem <a href="Gie%C3%9Fen_(Metall)" title="Gießen (Metall)">Gießvorgang</a> lassen sich damit kostengünstig Walzenkörper erzeugen, die eine sehr <a href="Hartguss" title="Hartguss">harte Schale</a> aufweisen und deren Kerne und Enden sich gut bearbeiten lassen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Präzision_der_Walzenform_(Zylindrizität,_Konizität)"><span id="Pr.C3.A4zision_der_Walzenform_.28Zylindrizit.C3.A4t.2C_Konizit.C3.A4t.29"></span>Präzision der Walzenform (Zylindrizität, Konizität)</h2></div>
<p>Eine Papierbahn von beispielsweise 80 µm (1 µm = 1/1000 mm) Dicke wird zwischen zwei harten Kalanderwalzen bei einem Liniendruck von 100 N/mm auf ca. 25 µm zusammengerückt. Bei einer lokalen Verringerung des Walzendurchmessers von 20 µm gegenüber der Zylinderform vergrößert sich der Walzenspalt um 10 µm, wodurch sich der Liniendruck – ein proportionales Verhalten angenommen – um 40 Prozent verringert. Die Bahn bleibt dort merklich dicker. Haben beim Aufrollen 1000 Lagen zusammen eine Stärke von 50 Millimetern, sind es ca. zwei Millimeter mehr. Auf der Papierrolle bildet sich ein sog. „Kolbenring“ und wenn die Elastizität der Bahn überschritten ist, zerreißt sie und er wird zu Ausschuss.
</p><p>Das vereinfachte Beispiel soll verdeutlichen, warum an die Präzision der Form der Kalanderwalzen so extreme Anforderungen gestellt werden. Bis zur Verfügbarkeit von Schleifmaschinen mit der entsprechenden Genauigkeit musste man sich zur Not behelfen. Durch das Anlegen von mit Kalk bestrichenen <a href="Lineal" title="Lineal">Haarlinealen</a> wurde nach Hochpunkten gesucht, die dann manuell abgetragen wurden. Auch wurden Kalanderwalzen in besonderen Schleifständen paarweise mit verschiedenen Drehzahlen bei Zugabe von Schleifmitteln in den Walzenspalt solange gedreht, bis das Licht einer starken Lampe an keiner Stelle mehr durch den Spalt sichtbar war. Der „lichtdichte Schliff“ war ein geschätztes Qualitätsmerkmal.
</p>
<p>Dies fand mit der Erfindung der Zweistein-Schleifmaschine (Patent, 1871) ein Ende. Bei dieser wurden zwei <a href="Schleifscheibe" title="Schleifscheibe">Schleifscheiben</a> in um 180 Grad versetzten Positionen beim Walzenschliff zum Einsatz gebracht. Diese waren mit einem definierten Abstand zueinander auf einem gemeinsamen Schlitten montiert, wodurch der Ballendurchmesser definiert wurde. Einstein-Schleifmaschinen, die einfacher zu handhaben sind, setzten sich erst mit dem Einsatz elektrischer Einzelantriebe der Schleifscheiben durch.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Damit konnte der erfahrene Schleifer anhand der <a href="Bedarf_an_elektrischer_Energie" title="Bedarf an elektrischer Energie">Stromaufnahme</a> die Abnahmeleistung der Schleifscheibe steuern und Fehler der Schlittenführung seiner Maschine ausgleichen. Mit den programmierbaren elektronischen Steuerungen erübrigte sich auch das.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Kompensation_der_Biegung">Kompensation der Biegung</h2></div>
<p> Eine noch größere Herausforderung für die Gleichmäßigkeit des Liniendrucks war die Biegung der Walzenkörper. Zwar kann man dies durch die sog. Bombage ausgleichen, jedoch passt diese Korrektur nur für einen genau definierten Belastungsfall. Bei Spezialpapiermaschinen – z. B. für Zeitungspapier – genügt das, und so konnten diese für größte Papierbahnbreiten gebaut werden. Bei wechselnde Papierqualitäten mit unterschiedlichen Liniendrücken musste bei einem Produktwechsel die Unterwalze ausgewechselt werden. Notbehelfe, wie das aktive Verbiegen oder Skewing funktionierten wegen der dabei entstehenden Fehler im Spaltprofil nur bei kleinen Druckveränderungen bzw. geringen Liniendrücken (z. B. bei <a href="Tissue-Papier" title="Tissue-Papier">Tissue</a>-Kalandern).
</p><p>Die Lösung brachte die Einführung der sog. „Schwimmende Walze“<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> (1962). Diese besteht aus einem Walzenrohr aus Schalenhartguss, welches um eine durchgehende Stahlachse rotiert. Zum Walzenspalt hin befindet sich zwischen beiden Körpern ein Polster aus Drucköl, welches das Rohr abstützt. Für jeden Liniendruck kann ein Öldruck eingestellt werden, bei welchem das Rohr gerade bleibt, während sich die Stahlachse unter der Last entsprechend verbiegt. Erfunden worden war die „S-Walze“ für die Textilindustrie, wo damit beim Einfärben die überschüssige Farbe aus Textilbahnen herausgequetscht wird, um eine gleichmäßige Einfärbung zu erreichen.
</p><p>Das Kalandrieren von Papier wurde damit von den durch die Liniendrücke bestimmten Grenzen befreit. Und so ist es wenig verwunderlich, dass viel darangesetzt wurde, das S-Walzen-Patent zu umgehen. Ergebnisse waren die „Controlled-Crown (CC)“-Walze und die „NIPCO“-Walze, wobei bei der letzteren an die Stelle des durchgehenden Ölpolsters eine Reihe von durch Öldruck beaufschlagten Stützelemente traten. Diese hatten zudem den Vorteil, dass sie mit unterschiedlichen Drücken angesteuert, das Walzenrohr nicht nur gerade halten, sondern bei Bedarf auch gezielt verbiegen konnten. Dadurch kann ein bestimmtes Liniendruckprofil eingestellt werden. Diese Bauart hat sich schließlich allgemein durchgesetzt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Ausgleich_der_Walzentemperatur">Ausgleich der Walzentemperatur</h2></div>
<p>Der Maschinenkalander folgt direkt auf die Trockenpartie. Die ca. 60 °C heiße Papierbahn überträgt ihre Wärme auf die Kalanderwalzen und damit auch ihr Temperaturprofil, wobei Temperaturunterschiede von mehr als 10 °C keine Seltenheit sind. Eine Temperaturdifferenz von 1 °C bewirkt bei einem Walzendurchmesser von einem Meter einen Unterschied von 10 <a href="%CE%9Cm" class="mw-redirect" title="Μm">µm</a>, und daraus ergeben sich wiederum die oben beschriebenen Differenzen im Liniendruck. Die mit zunehmenden Betriebsgeschwindigkeiten einhergehende Verbesserung der Wärmeübertragung macht so zunehmende Probleme. Dazu kommt die Walkarbeit. Ein örtlich höherer Liniendruck erzeugt seinerseits verstärkte Reibung innerhalb der Papierbahn, die sich wieder auf den Walzenballen überträgt. Und das gilt z. B. auch für Reibungsunterschiede an den Schabern, wenn diese verschlissen oder schlecht eingestellt sind. Als Gegenmaßnahme wurden sog. Blasebalken installiert, eine dichte Reihe von Luftdüsen, mit denen sich Pressluft gezielt auf überhitzte Bereiche der Kalanderwalzen lenken lässt. Diese wurden zunächst von Hand reguliert. Der Kalanderführer identifizierte „weiche“, d. h. zu heftig gedrückten Stellen auf der Papierrolle mittels Schlägen eines Stockes, weil diese dort dumpf klangen. Das wurde später durch den „<span lang="en">backtender’s friend</span>“ (iRoll)<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> automatisiert, eine Rolle mit einem Drucksensor, welche den Tambour abtastete. Das währte nur kurz, dann übernahmen Dickenprofil-Messgeräte diese Aufgabe.
</p>
<p>Für Superkalander waren beheizte Kalanderwalzen entwickelt worden, um die Temperaturschwankungen in dem üblichen Stopp-and-Go-Betrieb auszugleichen. Das waren Rohrwalzen, in deren Bohrung ein sog. Verdränger einen Ringspalt erzeugte, in dem temperiertes Wasser strömte. Im praktischen Betrieb zeigte sich, dass damit nicht nur ein Temperaturausgleich über die Zeit, sondern auch in axialer Richtung möglich war. Das Wasser nahm Wärme von überhitzten Bereichen auf und gab es an kältere ab. Da war es (1980) naheliegend, solche „Verdrängerwalzen“ auch in Maschinenkalandern einzusetzen. Sie verbesserten das Querprofil der Kalanderwalzen deutlich, und außerdem ließ sich so die Zeit verkürzen, wenn nach einem Papierabriss ihre Betriebstemperatur wieder erreicht wurde.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Beruhigung_des_Walzenlaufs">Beruhigung des Walzenlaufs</h2></div>
<p><a href="Form-_und_Lagetoleranz" title="Form- und Lagetoleranz">Rundheitsfehler und Rundlauffehler</a> des Walzenballens machen bei geringen Drehzahlen kaum Probleme. Bei Lagerspiel oder mit geringer Durchbiegung gibt die Walze nach. Das ändert sich bei höherem Tempo, wenn sich die Massenträgheit bemerkbar macht. Dann kommt es zu periodischen Schwankungen des Liniendrucks. Das gilt auch, wenn die Verteilung der Massen im Walzenkörper nicht gleichmäßig ist, z. B. aufgrund von Fertigungstoleranzen oder bei einer ungleichen Stärke der harten Schale beim Schalenhartguss. Das weiße Eisen hat ein ca. 8 Prozent größeres spezifisches Gewicht wie der Kern aus grauem Eisen. Darum müssen Kalanderwalzen für einen ruhigen Lauf <a href="Auswuchten#Kalanderwalzen_für_die_Papierherstellung" title="Auswuchten">ausgewuchtet</a> werden. Auf einer Wuchtmaschine werden die Massen und die Positionen der Unwuchten bestimmt und dann durch Hinzufügen oder Entfernen entsprechender Wuchtgewichte ausgeglichen. Das erfolgt zumeist in zwei Ebenen (an den Zapfen), bei besonders schnelllaufenden oder schlanken Walzen in drei Ebenen (zusätzlich in der Walzenmitte, 1970).
</p><p>Zur Beruhigung hochfrequenter Schwingungen können Hohlwalzen auch mit <a href="Anti-Vibration_Compound" title="Anti-Vibration Compound">Anti-Vibration Compound</a> gefüllt werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Erhöhung_der_Walzentemperaturen"><span id="Erh.C3.B6hung_der_Walzentemperaturen"></span>Erhöhung der Walzentemperaturen</h2></div>
<p>Mit der Verfügbarkeit von Heizstationen ließ sich die Temperatur der Kalanderwalzen anheben. Da sich Papierfasern bei Erwärmung leichter verformen lassen, erhöht dies die Wirksamkeit des Kalanderprozesses. Dieselbe Glätte lässt sich dann mit geringerem Liniendruck erreichen, und das bei einem Gewinn an Volumen (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">bulk</span>). Davon profitieren insbesondere <a href="Recyclingpapier" title="Recyclingpapier">recycelte Papiere</a>.
Bemerkenswerterweise kam es zu einer großen Nachfrage nach Verdrängerwalzen aus gegenteiligen Gründen. Bei der Stofferzeugung setzte sich aus wirtschaftlichen Gründen das <a href="Holzstoff" title="Holzstoff">TMP-Verfahren</a> (Thermomechanical Pulp) gegenüber dem Holzschliff durch. Die dabei erzeugten Papierfasern sind jedoch deutlich länger und die Papierbahn deshalb zu voluminös. Dem kann mit den beheizten Walzen abgeholfen werden. Darum wurden auch viele Papiermaschinen nachgerüstet, bei denen es keine Profilprobleme gab (1985).
</p>
<p>Der größte Nachfrageschub für Thermowalzen folgte der Verbesserung der elastischen Walzenbezüge aus Kunststoffen. Jene waren ursprünglich dafür gedacht, die kurzlebigen, mit Papier gefüllten Walzen in <a href="Satinieren_(Papierherstellung)" title="Satinieren (Papierherstellung)">Satinierkalandern</a> abzulösen. Mit ihrer Lebensdauer wurden damit ausgerüstete Walzen auch für Maschinenkalander interessant. Gegenüber einem Arbeitsspalt im harten Nip von 1 bis 2 mm verlängerte sich jener im Soft-Nip auf 10 mm und mehr, bei entsprechend längerer Verweilzeit der Papierbahn. Das macht es einerseits notwendig, die Liniendrücke zu erhöhen, um die notwendigen spezifischen Drücke zu erreichen, und andererseits die Oberflächentemperaturen zu steigern, um die notwendige Wärmeenergie an die Papierbahn zu übertragen. Um die neuen elastischen Walzen zu schonen, wollte man ihnen zunächst nur einen Spaltkontakt pro Umdrehung zumuten. Das führte zu Zweiwalzen-Kalandern und zu großen Walzendurchmessern. <a href="W%C3%A4rmetr%C3%A4ger" title="Wärmeträger">Thermalöl</a> kommt als Wärmeträger zum Einsatz, wie es auch bei höheren Temperaturen keine hohen Dampfdrücke entwickelt. Es fließt in sog. „peripheren Bohrungen“ dicht unterhalb der Schreckschicht (1985).
</p><p>In einer besonderen Bauart können solche peripher gebohrten Walzen auch mit <a href="Wasserdampf" title="Wasserdampf">Sattdampf</a> beheizt werden (1988). Das hat den Vorteil gleichmäßigerer Temperaturen, weil es keinen Temperaturabfall beim Wärmeübergang auf die Bohrungsinnenseite gibt und auch nicht in Strömungsrichtung, weil der Sattdampf überall mit derselben Temperatur kondensiert. Zudem ist in den meisten Papierfabriken geeigneter Dampf verfügbar. Allerdings ist eine Mindesttemperatur des Dampfes von ca. 130 °C notwendig, um mit dem Dampfdruck das anfallende Kondensat aus der Walze hinauszudrücken. Um den gesamten Temperaturbereich abzudecken und außerdem eine gezielte Kühlung zu ermöglichen, gibt es Thermowalzen, die ohne Betriebsunterbrechung zwischen Wasser- und Dampfbetrieb umgeschaltet werden können (1995).
Für den Einsatz der verschiedenen Wärmeträger ergeben sich die nachfolgenden Temperaturbereiche:
</p>
<ul><li>Wasser 20–150 °C</li>
<li>Thermalöl 20–280 °C</li>
<li>Dampf 130–220 °C</li>
<li>Wasser/Dampf 20–220 °C</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Entwicklung_der_Auslegungsberechnungen">Entwicklung der Auslegungsberechnungen</h2></div>
<p> Waren anfänglich bei Kalanderwalzen <a href="Festigkeitsnachweis" title="Festigkeitsnachweis">Festigkeitsnachweise</a> abgesehen von eher seltenen Zapfenbrüchen unnötig – die Hauptbelastung waren ja Druckspannungen im Walzenspalt –, änderte sich das mit ihrer zunehmenden Größe und steigenden Linienlasten, dem Einsatz von Walzenrohren und ganz besonders den zunehmenden Betriebstemperaturen bei Thermowalzen. Neben mechanischen <a href="Balkentheorie" title="Balkentheorie">Biege</a>- und Ovalisierungsspannungen wurden <a href="Thermische_Spannung_(Mechanik)" title="Thermische Spannung (Mechanik)">thermische Spannungen</a> zu größten Herausforderungen, die jeweils als Wechselspannungen bei der Auslegung der Walzen genauestens berücksichtigt werden müssen. Die Eigenschaften der Bestandteile des Schalenhartgusses, wie <a href="W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit" title="Wärmeleitfähigkeit">Wärmeleitfähigkeit</a>, <a href="W%C3%A4rmeausdehnung" title="Wärmeausdehnung">thermische Dehnung</a>, der <a href="Elastizit%C3%A4tsmodul" title="Elastizitätsmodul">Elastizitätsmodul</a> sowie <a href="Zugfestigkeit" title="Zugfestigkeit">Zug-</a> und <a href="Druckfestigkeit" title="Druckfestigkeit">Druckfestigkeit</a> und die <a href="Schwingfestigkeit" title="Schwingfestigkeit">Dauerfestigkeit</a> bei <a href="Belastung_(Physik)" title="Belastung (Physik)">dynamischer Belastung</a> und auf verschiedenen Temperaturniveaus waren zunächst kaum bekannt und mussten erst ermittelt werden. Dies galt auch für die <a href="Eigenspannung" title="Eigenspannung">Eigenspannungen</a> in Schalenhartguss-Körpern, denen eine entscheidende Rolle zukommt, weil sie den Belastungsspannungen entgegenwirken. Aus der Bestimmung dieser Parameter ergaben sich vielfältige Ansätze, diese gezielt zu optimieren, z. B. durch Legierungselemente, gesteuerte Abkühlung durch den Einsatz von Gießhauben, sowie durch Fertigungstechnik (Aufbohren) und Konstruktion. So konnte sich das <a href="Gie%C3%9Fen_(Metall)" title="Gießen (Metall)">Gießen</a> als kostengünstigstes Herstellungsverfahren für Kalanderwalzen behaupten.
</p><p>Die für die Berücksichtigung der Vielzahl gleichzeitiger Belastungen entwickelten Berechnungsverfahren zählen zu den komplexesten in der Bruchmechanik. Sie genügen der <a href="FKM-Richtlinie" title="FKM-Richtlinie">FKM-Richtlinie</a>. Ihre Anwendung im täglichen Einsatz wurde möglich als es gelang, sie auf <a href="Personal_Computer" title="Personal Computer">Personal Computer</a> (PC) zu <a href="Migration_(Informationstechnik)#Softwaremigration" title="Migration (Informationstechnik)">portieren</a>.
Weitere Berechnungen sind bei beheizten Kalanderwalzen zur Unterdrückung thermischer Verformungen insbesondere im Randbereich (sog. „Oxbow-Effekt“) erforderlich. Hierfür kommen Methoden der Finiten Elemente zum Einsatz, mit denen interne Isolierungen optimiert werden.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li><i>Handbuch der Gießerei-Technik.</i> 2. Band, 1. Teil: <i>Konstruktion – Anschnitt-Technik. Allgemeine Formverfahren. Spezielle Formsande.</i> Taschenbuch. Franz Roll (Hrsg.). Softcover reprint of the original 1st ed. 1970 Edition. Springer, 2012, <a href="https://doi.org/10.1007/978-3-642-86955-6" class="extiw external" title="doi:10.1007/978-3-642-86955-6">doi:10.1007/978-3-642-86955-6</a>.</li>
<li><i>Drilling, Lathe Work, Boring-mill Work, Working Chilled Iron, Bench, Vise, and Floor Work. Erecting</i> (= <i>International library of technology.</i> Band 138). International Textbook Company, Scranton 1914, <a href="OCLC" title="OCLC">OCLC</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://worldcat.org/oclc/18154283">18154283</a> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://catalog.hathitrust.org/Record/011272135">Scan</a> – <a href="HathiTrust" title="HathiTrust">HathiTrust</a>).</li>
<li>Peter Svenka, Eduard Davidenko: <i>Glätten und Ausrüsten von Papier.</i> In: <i>Taschenbuch der Papiertechnik.</i> 3., neu bearbeitete und erweiterte Auflage. Hrsg. von Hans-Jochen Naujock, Jürgen Blechschmidt. Carl Hanser Verlag, 2021, ISBN 978-3-446-46285-4, Kap. 12, S. 439–480.</li>
<li>Erich Vomhoff: <i>Oberflächen an Hartgusswalzen.</i> In: <i>Fachberichte für Oberflächentechnik.</i> 4. Jg., Heft 6/1966, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220014-6323%22&key=cql">0014-6323</a></span></span>.</li>
<li>Walter Wagner: <i>Wärmeübertragung.</i> Grundlagen. 6., überarbeitete und erweiterte Auflage. Vogel Buchverlag, Würzburg 2004, ISBN 3-8023-1974-5.</li>
<li>H. Michael Zaoralek: <i>ÄQUITHERM – Die Mühen um die µ</i>, 2. Auflage, Stuttgart 2020</li>
<li>Hüttenwerke Königsbronn: <i>Walzen für Weltrekorde.</i> Prospektdruck, Königsbronn 2021.</li>
<li><i>Walzen für Papiermaschine – Voith liefert, gegossen wird in Königsbronn.</i> In: <i><a href="Heidenheimer_Zeitung" title="Heidenheimer Zeitung">Heidenheimer Zeitung</a>.</i> 31. Dezember 2019.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Calender_(series_of_hard_pressure_rollers)?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Kalanderwalzen</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.herkules-machinetools.de/anwendungen-branchen/walzenschleifen"><i>Walzenschleifen.</i></a> Walzenschleifen nach höchsten Standards. In: <i>herkules-machinetools.de.</i><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 30. Oktober 2023</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKalanderwalzen&rft.title=Walzenschleifen&rft.description=Walzenschleifen&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.herkules-machinetools.de%2Fanwendungen-branchen%2Fwalzenschleifen&rft.date="> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Otmar Sprothen: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://rp-online.de/nrw/staedte/krefeld/die-geniale-walze-des-eduard-kuesters_aid-20588077"><i>Krefeld: Die geniale Walze des Eduard Küsters.</i></a> Ein Krefelder Ingenieur hat 1956 ein revolutionäres Walzensystem für die Vliesstoff-, Papier- und Textilindustrie entwickelt. Bis heute bilden Spitzen-Ingenieursleistungen die Grundlage für den Erfolg der Firma Andritz Küsters. In: <i><a href="Rp-online.de" class="mw-redirect" title="Rp-online.de">rp-online.de</a>.</i><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 31. Oktober 2023</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKalanderwalzen&rft.title=Krefeld%3A+Die+geniale+Walze+des+Eduard+K%C3%BCsters&rft.description=Krefeld%3A+Die+geniale+Walze+des+Eduard+K%C3%BCsters&rft.identifier=https%3A%2F%2Frp-online.de%2Fnrw%2Fstaedte%2Fkrefeld%2Fdie-geniale-walze-des-eduard-kuesters_aid-20588077&rft.creator=Otmar+Sprothen&rft.date="> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.valmet.com/board-and-paper/services-for-board-and-paper/workshop-and-roll-services/iroll-technology/?page=1"><i>iRoll – intelligent roll solutions for board and paper making.</i></a> In: <i>valmet.com.</i><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 12. Dezember 2023</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKalanderwalzen&rft.title=iRoll+%E2%80%93+intelligent+roll+solutions+for+board+and+paper+making&rft.description=iRoll+%E2%80%93+intelligent+roll+solutions+for+board+and+paper+making&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.valmet.com%2Fboard-and-paper%2Fservices-for-board-and-paper%2Fworkshop-and-roll-services%2Firoll-technology%2F%3Fpage%3D1&rft.date="> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spectrum-tec.com/english/pulpandpaper/calenderoxbow.html"><i>Oxbow Effect.</i></a> In: <i>spectrum-tec.com.</i> Spectrum Technologies, 2014,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 14. Dezember 2023</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKalanderwalzen&rft.title=Oxbow+Effect&rft.description=Oxbow+Effect&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.spectrum-tec.com%2Fenglish%2Fpulpandpaper%2Fcalenderoxbow.html&rft.publisher=Spectrum+Technologies&rft.date=2014"> </span></span>
</li>
</ol></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2024-10-23" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Kalanderwalzen&oldid=249667656">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.
</div>
</div><!--/htdig_noindex--></div>
</div>
</main>
</div>
</div>
</div>
<script src="./_webp_/webpHandler.js"></script>
</body></html>