Selbsterregte Schwingungen von Papierkalandern

Schwingungen von Kalandern und Glättwerken führen zu Querstreifen auf dem Papier, dem sogenannten Barring. Eine Ursache liegt darin, dass die Walzen wellig werden. Davon sind besonders Walzen mit einem elastischen Bezug betroffen. Eine anfängliche Welligkeit und externe Störungen erregen Schwingungen der Walzen. Die damit verbundenen Abstandsänderungen im Walzenspalt, dem sogenannten Nip, führen bei passender Phasenlage zu einem erhöhten Verschleiß in den Tälern der Walzenkontur. Diese werden dadurch immer tiefer. Bisher wurde das selbsterregte Wachstum der Konturfehler nur mit Hilfe von Mehrmassenmodellen ( Mehrkörpersimulation ) für einen Walzenquerschnitt berechnet. In dieser Arbeit wird es über die Walzenlänge untersucht, wobei der Kalander als Kontinuum behandelt wird. Es wird vorausgesetzt, dass sein dynamisches Verhalten linear ist und der elastische Walzenbezug proportional zur Nipkraft verschleißt. Das Wachstum der Fourierkomponenten der Walzenkontur wird dann durch Integro-Differentialgleichungen beschrieben. Deren Lösungen werden für ein Balkenmodell ermittelt. Die Steifigkeit und Dämpfung in einem Walzenspalt mit elastischem Walzenbezug und Papier werden mit einem nichtlinearen Materialmodell des Papiers berechnet.