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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalandrieren einer Faserbahn unter Anwendung einer umhüllten Schuhwalze.
Das Kalandrieren von Papier wird durchgeführt, um eine glatte Oberfläche einer Faserbahn, beispielsweise Papier, zu erzielen. Traditionsgemäss wird dies unter Anwendung von zwei gegeneinander wirkenden Walzen erzielt, die einen Spalt bilden, innerhalb welchem ein grosser Druck auf die Papieroberfläche ausgeübt wird, um Unregel- mässigkeiten der Papieroberfläche zur Formung einer glatten Oberfläche auszugleichen. Ein Nachteil der Anwendung des vorerwähnten Verfahrens besteht darin, dass der auf die Bahn wirkende grosse Druck eine übermässige Verdichtung der Bahn verursachen kann. Als ein Ergebnis wird die Dicke des Papiers signifikant reduziert, was zu einer relativ schlechten Steifigkeit der Bahn nach dem Kalandrieren führt.
Der vorerwähnte Nachteil kann reduziert werden, indem Wärme in Kombination mit einem relativ moderaten Druck angewendet wird. Der Grund dafür liegt darin, dass die Fasern des Papier plastifiziert werden, sofern die Tenperatur ausreichend gross ist (die Plastifiziertemperatur beträgt normalerweise etwa 170 C bis 210 C, die unter anderem von dem Feuchtigkeitsanteil und den Fasereigenschaften abhängt) . Demgemäss kann, wenn eine ausreichend, beispielsweise auf 250 C beheizte Walze verwendet wird und ein ausreichender Wärmeübergang an der Oberfläche der die Walze passierenden Bahn erzielt wird, eine Bahn erzeugt werden, die eine glatte Oberfläche und eine relativ grosse Dicke hat, was in einem viel steiferen Produkt resultiert als wenn ein grosser Spaltdruck ohne Wärme angewendet werden würde.
Aus dem obigen Grunde gibt es vielerlei Anwendungen, in welchen für den Kalandrierprozess ein Heisskalandrieren wünschenswert ist. Ein relativ neues Problem bezüglich einer Heisskalandrierung besteht darin, einen ausreichenden Wärmeübergang zu erzielen, und zwar aufgrund der Tendenz in Richtung auf immer grösser werdende Bahngeschwindigkeiten. Je schneller sich die Bahn durch den Spalt bewegt, desto kürzer wird die Zeit für den Übergang, d. h. eine kürzere Retentionszeit. Aus der
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US 5 163 364 A ist ein Verfahren zur Lösung des letztgenannten Problems bekannt. Die US 5 163 364 A beschreibt die Anwendung eines Langspalts zum Erreichen einer ausreichenden Retentionszeit, um ein ausreichendes Erwärmen der Oberfläche der Bahn während ihrer Passage durch den Spalt zu gewährleisten.
Wie in der US 5 163 364 A gezeigt, besteht die Kalandrierzone aus einer von einer Seite pressenden, beheizten Walze und einem flexiblen Endlosband, das mittels einer konkaven Schuhpresse gegen die beheizte Walze gepresst wird.
Das in einem Langspalt verwendete, endlose, flexible Band ist vorzugs- weise aus einem Material gefertigt, das Polymere aufweist, woraus sich ein relativ geringer Wärmewiderstand ergibt, d. h., wenn die Wärme eine bestimmte Temperatur überschreitet, normalerweise etwa 100 C, wird das flexible Band zerstört. Da die Kosten eines solchen Bandes beträcht- lich hoch sind, muss jegliches Überhitzen des flexiblen Bands vermieden werden. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Papierbahn nahezu die gesamte Wärme von der beheizten Walze absorbiert. Es wird ebenso innerhalb der Schuhpresseneinheit Wärme produziert, die zu dem Band transferiert wird, d. h., die Wärmeenergie, die aufgrund von Reibung zwischen dem Band und dem Belastungsschuh entwickelt wird.
Um eine Abkühlung des Bands mit dieser Wärme zu erzielen, wird das zwischen dem Band und dem Belastungsschuh eingespeiste Schmiermittel zirkuliert und gekühlt. Wenn jedoch die Papierbahn gerissen ist, könnte das flexible Band aufgrund von Überhitzung zerstört werden, da die be- heizte Walze dann unmittelbar auf das flexible Band wirken würde.
Dieses Problem würde noch sechlimmer werden, wenn eine umhüllte Schuh- walze verwendet werden würde, da das Kühlen eines offenen flexiblen Bandes leichter zu erzielen ist als in einer geschlossenen Walze, d. h. einer umhüllten Schuhwalze.
Ein weiteres verwandtes Problem ist der Hochstartprozess. Normalerweise wird die Ummantelung einer umhüllten Schuhwalze nicht von dieser selbst angetrieben, sondern mittels Reibung, sobald der Spalt ge- schlossen ist. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass in einem Kalander die Bahn durch einen solchen Hochstartprozess negativ be- einflusst wird. Ferner stellt ein solcher Hochstartprozess auch ein
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mögliches Risiko einer Überhitzung des Bandes im Moment des Hoch- startens dar, da sich das Band während des ersten Kontakts mit der Bahn innerhalb des beheizten Spalts nicht bewegt, d. h., dass ein extrerrer Wärmeübergang am Band auftritt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Prozess und eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile beseitigt oder zumindest minimiert. Dies wird gemäss einem Aspekt der Erfindung erzielt mit Hilfe eines Verfahrens zum Kalandrieren einer Faserbahn in einem Kalander mit einer zylindrischen beheizten Walze und einem flexiblen Band, das einen ortsfesten Stützbalken umgibt, der zumindest ein Stellglied stützt, das einen konkaven Belastungsschuh über das flexible Band gegen die beheizte Walze drücken kann, um einen be- heizten Langspalt zu bilden, durch welchen die Faserbahn geht, um kalandriert zu werden und mit einem Separiermechanismus zur Bewegung der Walze und/oder des flexiblen Bandes voneinander weg oder zu- einander,
wobei bei dem Verfahren eine Antriebsanordnung aktiviert wird und dass die Antriebsanordnung das als flexible rohrförmige Um- mantelung ausgebildete flexible Band, das Teil einer Schuhwalze ist und Endwände aufweist, die relativ zum Stützbalken drehbar sind, über zumindest eine dieser Endwände - unabhängig von der Position der Um- mantelung relativ zur Faserbahn oder zur beheizten Walze - antreibt.
Gemäss weiteren Aspekten bezüglich der Erfindung - wird die Antriebsanordnung, bevor der Langspalt geschlossen wird, aktiviert, um zum Schliesszeitpunkt des Langspalts eine erwünschte
Geschwindigkeit der Ummantelung zu gewährleisten; - wird die Geschwindigkeit der Faserbahn gemessen und die Geschwindig- keit des flexiblen Bandes mit der Geschwindigkeit der Faserbahn synchronisiert, bevor sie damit in Kontakt gebracht wird;
- wird mit Hilfe einer Erfassungseinrichtung erfasst, ob die Faserbahn gerissen ist, und mit Hilfe eines Steuersystems, das mit der Er- fassungseinrichtung verbunden ist, gegebenenfalls eine Antriebs- anordnung aktiviert, sofern die Faserbahn gerissen ist und auch gleichzeitig ein Separiermechanismus aktiviert, der die Ummantelung
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ausser Kontakt mit der beheizten Walze bringt wird die Faserbahn mit einer Geschwindigkeit von über 600 m/min, vorzugsweise über 800 m/min und besonders bevorzugt über 1000 m/mun aber kleiner als 4000 m/min bewegt ; ist die erzeugte Faserbahn Papier und wird mit einer Geschwindigkeit über 1000 m/min, vorzugsweise über 1500 m/min und besonders bevor- zugt über 1800 m/min bewegt ;
wird die Oberfläche der beheizten Walze auf eine Temperatur zwischen
150 C und 350 C, vorzugsweise über 170 C und besonders bevorzugt auf etwa 200 bis 250 C erwärmt; wird die Linearlast innerhalb des Langspaltes auf kleiner als 100 bis 500 kN/m, vorzugsweise kleiner als 400 kN/m und besonders bevorzugt auf etwa 320 bis 380 kN/m eingestellt; wird der Linearmaximaldruck innerhalb des Langspaltes auf zwischen 3 bis 15 MPa, vorzugsweise kleiner als 13 MPa und besonders bevorzugt auf etwa 8 bis 12 MPa eingestellt; wird die Kraftübertragung von der Antriebsanordnung zu zumindest einer Endwand mittels Reibung erzielt ; wird die Kraftübertragung von der Antriebsanordnung zu zumindest einer Endwand mittels einer formschlüssig eingreifenden Antriebs- anordnung erzielt ;
wird die Position und/oder Spannung der flexiblen Ummantelung auch während eines Betriebes der umhüllten Schuhwalze variiert, indem die
Endwände axial verschoben werden; - wird der Separiermechanismus an der beheizten Walze eingerichtet, um diese ausser Kontakt mit der Ummantelung zu bewegen; weist der Separiermechanismus eine Schwenkstruktur auf, und zwar mit zumindest einem Hebelarm, der um eine Achse schwenkt, welcher Hebel- arm vorzugsweise mittels einer Hydraulikanordnung bewegt wird;
wird der Belastungsschuh gegen die beheizte Walze gedrückt und es werden innerhalb des Spalts an jedem Seitenende der Ummantelung konisch verlaufende Abschnitte gebildet, da der Belastungsschuh in der Axialerstreckung kleiner ist als die Axialerstreckung des flexiblen Bandes und es wird die Faserbahn so durch den Langspalt geführt, dass die konisch verlaufenden Abschnitte zumindest teil- weise, vorzugsweise im wesentlichen von der Faserbahn abgedeckt
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werden, wobei schmale Streifen der Faserbahn an jeder Seite in dem
Langspalt nicht kalandriert werden; - werden die schmalen Streifen in einem nachfolgenden Spalt kalandriert; - werden die schmalen Streifen in einem vorgelagerten Spalt kalandriert; - werden die schmalen Streifen vor dem Aufwickelprozess weggeschrutten;
- wird die Ummantelung durch ein Entlasten des Belastungsschuhs ausser
Kontakt mit der beheizten Walze gebracht; - ist der letzte Schritt zur Erzielung des Langspalts ein Drücken der
Ummantelung aus und über ihre entlastete Position hinaus mlt Hilfe des Belastungsschuhs gegen die beheizte Walze.
Die Vorteile gemäss den obigen weiteren Aspekten sind verschieden. Die erfindungsgemässe Antriebsanordnung ermöglicht ein Öffnen und Schliessen des Spalts während des Betriebs, und zwar ohne dem Risiko einer Zerstörung der Ummantelung aufgrund eines Überhitzens oder einer Beschädigung der flexiblen ummatellung was in Kosteneinsparungen und in einer geringeren Auszeit der Maschine resultiert.
Da ferner die Kraftübertragunsvorrichtung der Antriebsanordnung an den Endwänden der umhüllten Schuhwalze angebracht ist, und beide Endwände mit der gleichen Drehzahl gedreht werden, wird die flexible Ummantelung nicht durch den Antrieb der umhüllten Schuhwalze beeinflusst, und zwar weder durch einen Verschleiss an der Ummantelungsoberfläche noch durch Spannkräfte in der Ummantelung selbst. Überdies können durch die Möglichkeit einer axialen Verschiebung der Endwände die Position und/oder die Spannung der flexiblen ummentelung in einer Axialrichtung während des Betriebs eingestellt werden, wodurch der Verschleiss der ummantelung aufgrund einer örtlichen Beanspruchung der Ummantelung in verschiedenen Richtungen reduziert wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Kalandern zum Kalandrieren einer Faserbahn, mit einer zylindrischen Walze und einer Schuhpresseneinheit, wobei die Schuhpresseneinheit ein flexibles Band, das einen ortsfesten Stützbalken umgibt und einen Belastungs- schuh, der mittels zumindest eines Stellglieds beweglich ist, das an
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dem ortsfesten Stützbalken montiert ist, aufweist, wobei der Kalander ferner einen Separiermechanismus aufweist, damit die Walze und/oder das flexible Band zueinander oder voneinander weg bewegbar sind und das flexible Band eine rohrförmige Ummantelung ist, die einen Teil einer umhüllten Schuhwalze mit Endwänden bildet, die abdichtend an den Enden der Ummantelung angebracht sind, welche Endwände relativ zum Stützbalken drehbar montiert sind,
und eine Antriebsanordnung einge- richtet ist, um eine Drehbewegung zu den Endenwänden zu übertragen.
Gemäss weiteren Aspekten bezüglich der Erfindung - sind eine Erfassungseinrichtung und ein Steuersystem vorgesehen, wobei die Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, um zu erfassen, ob die Faserbahn gerissen ist, und das Steuersystem ist mit der Erfas- sungseinrichtung in solcher Weise verbunden, dass die Antriebsanord- nung aktiviert wird, wenn die Faserbahn gerissen ist und gleich- zeitig ein Separiermechanismus aktiviert wird, um den Kontakt zwischen der beheizten Walze und der Ummantelung zu unterbrechen; - ist der Separiermechanismus an der beheizten Walze eingerichtet, um diese ausser Kontakt mit der Ummantelung zu bringen; - weist der Separiermechanismus eine Schwenkstruktur auf, die zumindest einen Hebelarm hat, der um eine Achse schwenkt, welcher
Hebelarm vorzugsweise mittels einer Hydraulikanordnung bewegt wird;
- ist eine Synchronisiervorrichtung zum Erzielen derselben Drehzahl beider Endwände vorgesehen ; - wird die Synchronisiervorrichtung mittels eines Getriebes gebildet; - wird jede Endwand mittels ihrer eigenen Antriebsanordnung ange- trieben und die Synchronisiervorrichtung ist ein Steuerkreis, der die beiden Antriebe synchronisiert; - weist die Antriebsanordnung zumindest ein Antriebsrad auf, das eine reibungsverstärkende Aussenschicht hat, die zum Reibungseingriff mit einer fest an der Endwand angebrachten Kraftübertragungsvorrichtung vorhanden ist ; - sind die Endwände derart axial verschiebbar, dass die Position und die Spannung der flexiblen Ummantelung auch während des Betriebs der umhüllten Schuhwalze variierbar ist ;
- bilden die Endwände zusammen mit der Ummantelung einen abgedichteten
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Raum; Ferner enthält die Erfindung einen Kalander zum Kalandrieren einer Faserbahn wobei der Kalander einen ortsfesten Stützbalken eine flexible rohrförmige Ummantelung, die den ortsfesten Stützbalken umgibt und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden hat, wobei die Ummantelung in einem nicht ausgelenkten Zustand eine Mittelachse und eine generell zylindrische Form um die Achse herum definiert, eine Walze, die an der dem Stützbalken gegenüberliegenden Seite der flexiblen rohrförmigen Ummantelung derart eingerichtet ist, dass die Faserbahn zwischen der flexiblen rohrförmigen Ummantelung und der Walze gefördert wird, und einen Belastungsschuh aufweist,
der an dem ortsfesten Stützbalken gegenüberliegend der Walze abgestützt ist zum Pressen der flexiblen rohrförmigen Ummantelung radial nach aussen gegen die Walze, um einen Langspalt zu bilden und dadurch die dazwischen befindliche Faserbahn zu kalandrieren, wobei die flexible rohrförmige Ummantelung mittels des Belastungsschuhs ausgelenkt wird, um einer Laufbahn durch den Langspalt zu folgen, die sich radial ausserhalb von der Position der flexiblen Ummtanteulung im nicht ausgelenkten Zustand befindet.
Weiters kann ein erfindungsgemässer Kalander einen ortsfesten Stütz- balken, eine flexible rohrförmige Ummantelung, die den ortsfesten Stützbalken umgibt und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden hat, eine Walze, die an der dem Stützbalken gegenüberliegenden Seite der flexiblen rohrförmigen Ummantelung derart eingerichtet ist, dass die Faserbahn zwischen der flexiblen Ummantelung und der Walze gefördert wird, einen Belastungsschuh, der an dem ortsfesten Stützbalken gegen- überliegend der Walze abgestützt ist zum Pressen der flexiblen rohr- förmigen Ummantelung gegen die Walze, um einen Langspalt zu bilden und dadurch die dazwischen befindliche Faserbahn zu kalandrieren, und ein steuerbares Stellglied aufweisen zur Bewegung des Belastungsschuhs relativ zur Walze, mit zumindest einem Hydraulikzylinder mit einem doppelseitigen Kolben mit einer ersten Seite,
die mit einer ersten Druckleitung in Verbindung ist, um den Belastungsschuh von der Walze zurückzuziehen, und einer zweiten Seite, die mit einer zweiten Druck-
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leitung in Verbindung ist, um den Belastungsschuh gegen die Walze zu pressen, einem Steuerrückschlagventil in der zweiten Druckleitung, und einer Steuerleitung, die zwischen der ersten Druckleitung und dem Steuerrückschlagventil eine derartige Verbindung herstellt, dass eine Druckbeaufschlagung der ersten Druckleitung, um den Belastungsschuh zurückzuziehen, das Steuerrückschlagventil öffnet, um eine Evakuierung der zweiten Druckleitung zu gestatten.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung und die Vorteile der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung und den angefügten Ansprüchen ersichtlich.
Die Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittendansicht eines erfindungsgemässen Kalanders mit einem Langspalt zwischen einer umhüllten Schuhwalze und einer Gegenwalze; Fig. 1A eine vergrösserte Ansicht des Langspalts gemäss Fig.l; Fig. 2A eine Teilquerschnittsansicht des Kalanders gemäss Fig. 1, wobei eine erste Antriebsanordnung gezeigt ist; Fig. 2B eine Teilquerschnittsansicht des Kalanders gemäss Fig. 1, wobei eine modifizierte erfindungsgemässe Antriebsanordnung und auch schematisch die Wirkung des Belastungsschuhs gezeigt ist; Fig. 3A eine Querschnittsansicht eines Kalanders in seiner Langspaltschliessposition, wobei das Stellglied des Belastungsschuhs schematisch gezeigt ist;
Fig. 3B die gleiche Art von Ansicht wie Fig. 3A, wobei jedoch der Langspalt in einer offenen Position ist; Fig. 3C schematisch einen der Hydraulikkolben, die in den Fig. 3A und 3B verwendet werden; Fig. 4,4A und 4B eine bevorzugte Lösung einer Antriebsanordnung, wie sie schematisch in Fig. 2B gezeigt ist; Fig. 5A, 5B ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Antriebsanordnung; Fig. 6,7 verschiedene Ausführungsbeispiele davon, wie die Antriebsanordnung der umhüllten Schuhwalze erzielt werden kann;
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Fig. 8 bis 10 Querschnittsansichten entlang der Linie III-III aus Fig.
2A, die verschiedene Ausführungsbeispiele eines Aspekts der Antriebsanordnung zeigen und Fig. 11A, 11B ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer vorgelagerten Kalandervorrichtung zum Kalandrieren von Seitenstreifen der Faserbahn.
In Fig. 1 ist eine Faserbahn 80 gezeigt, die durch einen beheizten Langspalt 1 passiert. Der Langspalt 1 wird aus einer umhüllten Schuhwalze 10, die mit Bezug auf die Faserbahn 80 an der unteren Seite positioniert ist, und einer an der oberen Seite der Faserbahn 80 angeordneten beheizten Walze 22 gebildet. Die umhüllte Schuhwalze 10 hat eine flüssigkeitsundurchlässige, flexible Ummantelung 12 von beispielsweise einer herkömmlichen Art, die aus verstärktem Polyurethan besteht. Ein ortsfester, nicht drehbarer Stützbalken 14 stützt zumin- dest einen Belastungsschuh 18. Zwischen dem Belastungsschuh 18 und dem Stützbalken 14 befindet sich ein Stellglied 20, in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Hydraulikkolben, zum Andrücken des konkaven Belastungsschuhs 18 und damit auch der flexiblen Ummantelung 12 gegen die Walze 22.
Es ist anzumerken, dass (im Gegensatz zur "normalen Betriebsweise") die Ummantelung 12 aus ihrer entlasteten Position in einer Richtung weg von dem Zentrum der umhüllten Schuhwalze 10 angedrückt wird (in bekannten Pressen der Schuhbauart drückt die Gegenwalze die Ummantelung nach innen nieder). Die Ummantelung 12 ist am Aussenumfang von zwei kreisförmigen Endwänden 24,26 angebracht, so dass innerhalb der umhüllten Schuhwalze 10 ein abgedichteter Raum 13 (siehe Fig. 2) erhalten wird. Wie auch in Fig. 1 gezeigt, ist zumindest eine Erfassungsvorrichtung 99 neben der Faserbahn 80 eingerichtet, um zu erfassen, ob die Faserbahn 80 gerissen ist. Diese Erfassungsvorrich- tung 99 ist an eine Steuervorrichtung 98 angeschlossen, um den Betrieb des Kalandrierprozesses in Abhängigkeit davon, ob die Faserbahn 80 gerissen ist oder nicht, zu steuern.
Wie in Fig. 1 schematisch gezeigt, ist die beheizte Walze 22 an einem beweglichen Hebelarm 95 eingerichtet, der eine Achse 96 und eine Hydraulikanordnung 94 hat, um die Möglichkeit einer Bewegung der beheizten Walze 22 von und zur Schuhwalze 10 zu schaffen, was einen
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Teil eines sogenannten Separiermechanismus bildet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Separiermechanismus zwei Mechanismen, und zwar einen ersten Mechanismus für die Bewegung des Belastungsschuhs 18 (die Position der Ummantelung 12 nach dem Entlasten des Belastungs- schuhs 18 ist in Fig. 1A mit 11 bezeichnet) und einen zweiten Mechanismus für die Bewegung der Walze 22.
Zumindest einer der Separiermechanismen wird mittels des vorerwähnten Steuersystems 98 so gesteuert, dass die Ummantelung 12 ausser Kontakt mit der beheizten Walze 22 gebracht wird, sobald die Erfassungsvorrichtung 99 einen Riss der Faserbahn 80 erfasst. Jedoch soll die Bewegung jedes Separier- mechanismus auch durch eine menschliche Steuerung beispielsweise in Verbindung mit einer Inspektion des Langspalts 1 betriebsfähig sein.
In Fig. 2A ist gezeigt, dass die Endwände 24,26 drehbar an Stummel - wellen 16,17 des Stützbalkens 14 montiert sind (die Endwände 24,26 sind vorzugsweise nicht einstückig, sondern in ein statisches 24B, 26B und ein drehendes Teil 24A, 26A unterteilt, wie in Fig. 2B gezeigt ist) . An einem Ende der Stummelwelle 16 ist eine zylindrische Welle 32 über Lagerungen 34 drehbar eingerichtet. Die Stützsäule 36 ist an der zylindrischen Welle 32 eingerichtet, und zwar über selbstausrichtende Lagerungen 38, die eine sphärische Bewegung gestatten, um die Deformierung/Durchbiegung des Stützbalkens 14 zu gestatten, wenn dieser schwer belastet wird. Eine der Endwände 24 ist fest an der zylindrischen Welle 32 angebracht.
Ein Antriebsgetriebe 40 ist ausser- halb der Endwand 24 fest an der zylindrischen Welle 32 angebracht, wobei dieses in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Zahnrad ist. Das Zahnrad ist mit einem Getriebe 42 und dieses wiederum mit einem Antrieb 44 verbunden. Ein Zahnrad 46 ist innerhalb der Endwand 24 fest an der zylindrischen Welle 32 angebracht. Eine Antriebswelle 48 ist innerhalb der Ummantelung 12 und parallel zu dem Stützbalken 14 einge- richtet. Die Antriebswelle 48 ist über Lagerungen 50 gestützt, die in an dem Stützbalken 14 angebrachten Lagerungsgehäusen 52 eingerichtet sind. An jedem Ende der Antriebswelle 48 sind Zahnräder 54,55 einge- richtet.
Vorzugsweise haben diese Zahnräder 54,55 einen verlängerten verzahnten Abschnitt, um eine Axialbewegung des in Zahneingriff be- findlichen an der Endwand 24 angebrachten Zahnrads 46 zu gestatten.
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Ein weiteres Zahnrad 56 ist innerhalb der ummantelung 12 fest an der zweiten Endwand 26 angebracht. Beide Zahnräder 46,56 sind innerhalb der Ummantelung 12 mit dem entsprechenden Zahnrad 54,55 an der Antriebswelle 48 verzahnt. Die zweite Endwand 26 ist drehbar an der zweiten Stummelwelle 17 eingerichtet. Die zweite Stummelwelle 17 ist wiederum fest an einer zweiten Stützsäule 58 angebracht.
Die Betriebsweise ist, wie folgt. Während eines Normalbetriebs steht die angetriebene beheizte Walze 22 mit der Faserbahn 80 und der flexiblen Ummantelung 12 mittels eines vom Belastungsschuh 18 ausgeübten erwünschten Druckes in Wechselwirkung, wodurch ein auf Reibung basierender Antrieb von sowohl der Faserbahn 80 als auch der flexiblen Ummantelung 12 verursacht wird. Demgemäss verschaffen die in dem Langspalt 1 ausgeübten Kräfte während eines Normalbetriebs eine Drehung der umhüllten Schuhwalze 10.
Lediglich während bestimmter Anlässe ist es normalerweise erwünscht, den selbständigen Antrieb der umhüllten Schuhwalze 10 zu betätigen.
Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Hochstarten des Kalanders durchzuführen ist. Sofern der Kalander gestartet werden würde, ohne dass zuerst die flexible Ummantelung 12 beschleunigt worden ist, würde dies unvermeidlich eine Beschädigung der flexiblen Ummantelung 12 aufgrund von Überhitzung verursachen. Ferner würde dies auch die Faserbahn 80 beemträchtign, da dies zum Startzeitpunkt aussergewöhnliche Spannkräfte in der Faserbahn 80 verursachen würde. Demgemäss ist die selbständige Antriebsansordnung der umhüllten Schuhwalze 10 beispielsweise während des Hochstartens der Kalandrieroberfläche anzuwenden.
Während des Starts ist der Spaltzwischenraum nicht geschlossen, sondern die Walze 22 befindet sich im Abstand von der Schuhwalze 10.
Bevor sich die beheizte Walze 22 zur Schuhwalze 10 bewegt, wird die Antriebsanordnung 44 der umhüllten Schuhwalze 10 aktiviert, um die erste Endwand 24 über Getriebe 40,42 zu beschleunigen. Die Drehung der Endwand 24 verursacht, dass sich das innere erste Zahnrad 46 und daraufhin die Antriebswelle 48 dreht. Die Antriebswelle 48 überträgt die Drehung über das zweite innere Zahnrad 56 zu der zweiten Endwand 26. Die beiden Endwände 24,26 werden somit beschleunigt und drehen
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bei gleicher Geschwindigkeit bis eine erwünschte Umfangsgeschwindig- keit erhalten wird, die normalerweise der Geschwindigkeit der Faser- bahn 80 gleicht.
Der Langspalt 1 wird geschlossen, indem die Hydraulikanordnung 94 aktiviert wird, um den Hebelarm 95 zu schwenken, wodurch die Walze 22 zur Schuhwalze 10 bewegt wird und darauffolgend wird der Belastungsschuh 18 mit Hilfe seiner Stellglieder 20 gegen die beheizte Walze 22 gedrückt. Sobald der Kalander in der erwünschten Weise funktioniert, kann die Antriebsanordnung 44 der umhüllten Schuhwalze 10 deaktiviert werden, wobei die Schuhwalze 10 in einer herkömmlichen Weise mittels Reibung innerhalb des Langspalts 1 angetrieben wird.
Auch zur Inspektion der umhüllten Schuhwalze 10 ist der Betrieb gemäss der Vorbeschreibung wünschenswert, da dies ein Herunterfahren der gesamten Maschine vermeidet. Nach der Inspektion und möglichen Ein- stellungen oder Auswechselungen von Komponten wird die Schuhwalze 10 mit der gerade durch den Zwischenraum zwischen den Walzen 10,22 ver- laufenden Faserbahn 80 in der obigen Weise beschleunigt, wobei der Langspalt 1 geschlossen wird und das Verfahren sich ohne einem Risiko fortsetzt, dass die Faserbahn 80 reisst oder sich aufschlitzt.
Es ist verständlich, dass beide Endwände 24,26 mit der gleichen Geschwindigkeit anzutreiben und zu drehen sind, da die flexible ummantelung 12 keinerlei Torsionskräfte übertragen kann.
In Fig. 2B ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Antriebsanord- nung für eine umhüllte Schuhwalze 10 gemäss Fig. 1 gezeigt (wobei eine formschlüssig eingreifende Antriebsanordnung, wie in Fig. 2 gezeigt, nicht verwendet wird) . Dieses Ausführungsbeispiel verwendet Reibung zur Übertragung von Drehkraft. Fig. 2B zeigt auch einen bevorzugten Entwurf zur Anordnung des Stützbalkens 14 und der Endwände 24,26. Die Endwände 24,26 sind in ein statisches inneres Teil 24A, 26A, ein dre- hendes Teil 24B, 26B und in eine dazwischen befindliche Lagerung 24C, 26C unterteilt. Beide statischen Teile 24A, 26A sind derart an dem Stützbalken 14 gesichert, dass sie nicht drehen können.
Jedoch sind diese vorzugsweise derart eingerichtet, dass sie axial verschiebbar
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sind, um eine Bewegung und/oder ein Spannen der Ummantelung 12, falls erwünscht, vorzusehen. Der Stützbalken 14 ist an seinen Enden mit selbstausrichtenden Lagerungen 23,25 eingerichtet, um dem Stützbalken 14 zu gestatten, sich zu biegen.
Es ist ein Antrieb 44 mit einer Welle 19B gezeigt. An der Welle 19B ist ein Antriebsrad 19 eingerichtet, das an seinem Umfangsende eine reibungsverstärkende Aussenschicht 19A aus Gummi hat. Die Aussenenden der flexiblen Ummantelung 12 sind zwischen einem ringförmigen Element 15 (das als eine Art Kraftübertragungsvorrichtung 15 wirkt, die nach übermässigem Verschleiss ausgetauscht werden kann) und dem Umfang jeder Endwand 24,26 fest angebracht. Das ringförmige Element 15, das unterteilt sein kann, ist in jeglicher zweckmässigen Weise an der Endwand 24,26 fest angebracht, und zwar beispielsweise mittels Schrauben.
(Es ist offensichtlich, dass die Ummantelung 12 in vielerlei Weisen an den Endwänden 24,26 gesichert werden kann, und zwar beispielsweise mittels einer (nicht gezeigten) Abstützung, die an der Innenseite der Endwände 24,26 angebracht ist, die zu einem Entwurf führt, wonach die Reibungsantriebskraft vorzugsweise unmittelbar auf die Aussenoberfläche der Endwand 24,26 übertragen wird, d. h., die Kraftübertragungsvorrichtung 15 ist einstückig mit der Endwand 24,26. Es ist natürlich auch möglich, eine separate Kraftübertragungsvorrichtung an der Aussenseite einer Endwand anzubringen. ) An der Innenseite des drehenden Teils 24B, 26B jeder Endwand 24,26 ist ein Zahnrad 46,56 mit Ringform fest angebracht. Die Antriebsanordnung 44,19 ist in oder ausser Kontakt mit der Kraftübertragungsvorrichtung 15 bewegbar.
Wenn es demgemäss wünschenswert ist, die umhüllte Schuhwalze 10 zu beschleunigen, wird die Antriebsanordnung 19, 44 derart bewegt, dass die Grummischicht 19A in Reibungseingriff mit der Kraftübertragungsvomchtung 15 komt Das Zahnrad 46 und die Antriebswelle 48 übertragen die Drehung der Endwand 24 zu der anderen Endwand 26, und zwar mittels der Zahnräder 54,55 und 56, die gleichzeitig die Funktion einer Synchronisiervorrichtung erfüllen. Deswegen verursacht dies, dass beide Endwände 24,26 in einer entsprechenden Weise betrieben werden, wie oben mit Bezug auf Fig. 2A beschrieben.
Falls notwendig, kann an jeder Seite der Schuhwalze 10 ein Antrieb vorhanden sein, der mit jeweils einer der End-
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wände 24,26 in Wechselwirkung steht, wodurch das Getriebe im wesentlichen nur als Synchronisiervorrichtung wirkt. In Fig. 2B ist auch eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Wirkung des Belastungsschuhs 18 gezeigt (normalerwelse würde der Belastungsschuh 18 nicht diametral mit Bezug auf die Antriebswelle 48 positioniert werden, sondern senkrecht, wie in Fig. 1 gezeigt). Es ist anzurrerken, dass, wenn jede Endwand 24,26 einen eigenen Antrieb hat, es auch möglich ist, die Antriebswelle 48 wegzulassen und einen Gleichlauf zwischen den Antrieben mit anderen Mitteln zu erzielen.
Der Belastungsschuh 18 wird gedrückt, um die flexible Ummantelung 12 radial nach aussen weg von ihrer normalen Ruheposition zu schieben, um - wie ausführlicher unten mit Bezug auf Fig. 3A und 3B erklärt - den Langspalt 1 mit der beheizten Walze 22 zu bilden.
Aus den Fig. 3A und 3B ist offensichtlich, dass der Belastungsschuh 18 sich nicht über die gesamte Strecke zwischen den Endwänden 24,26 erstreckt. Dies ist eine Anordnung, die benötigt wird, um aufgrund der Last des Belastungsschuhs 18 an seinen Kanten kein Aufschlitzen der flexiblen Ummantelung 12 zu riskieren. Ferner ist gezeigt, dass sich auch die beheizte Walze 22 länger als der Belastungsschuh 18 erstreckt, was notwendig ist, um eine optimale Wärmeverteilung/Wärme- übertragung innerhalb des Lanspalts 1 zu gewährleisten und auch Wärmeexpansionsprobleme zu vermeiden. Vorzugsweise wird erwärmtes Öl verwendet, um die Walze 22 zu heizen. Eine erwünschte Temperatur an der Oberfläche der beheizten Walze 22 würde normalerweise bei 200 bis 220 C liegen.
Das erwärmte Öl wird an den Axialenden der beheizten Walze 22 zugeführt, die demgemäss eine höhere Temperatur haben und sich daher mehr ausdehnen. Natürlich sind auch andere Wege zur Beheizung möglich, beispielsweise eine Beheizung mittels Induktion, Dampf- oder Gasbrennern. Allerdings führt auch die Anwendung dieser alternativen Heizverfahren zu gleichartigen Wärmeverteilugnsproblemen, die reduziert werden, indem die Walze 22 länger gemacht wird als der Belastungsschuh 10. Ferner ist gezeigt, dass die beheizte Walze 22 in einem Abstand von der Ummantelung 12 positioniert ist, sofern sich der Belastungsschuh 18 in einem entlasteten Zustand befindet.
Um einen Langspalt 1 zu schaffen, muss daher der Belastungsschuh 18 die Um-
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mantelung 12 nach aussen pressen, wie in Fig. 3A gezeigt, welche auch zeigt, dass die Faserbahn 80 eine breitere Erstreckung hat als der Belastungsschuh 18. Die Bewegung des Belastungsschuhs 18 zur Walze 22 wird mittels eines Stellglieds 20 erzielt, das in dem in den Fig. 3A, 3B und 3C veranschaulichten Ausführungsbeispiel eine Anzahl von Hydraulikkolbenanordnungen mit doppelseitigen Kolben 181 hat, wobei ein Ende des Kolbens einen Stab hat, der auf den Belastungsschuh 18 einwirkt. Schematisch ist gezeigt, dass die Hydraulikflüssigkeit mit- tels erster und zweiter Druckleitungen 186,187, die innerhalb der umhüllten Schuhwalze 10 eingerichtet sind, zuzuführen und zurückzu- ziehen ist.
In Fig. 3A ist gezeigt, dass die zweite Druckleitung 187 druckbeaufschlagt wird, während die erste Druckleitung 186 weniger druckbeaufschlagt ist, was den Kolben 181 und den Belastungsschuh 18 nach oben drückt, um mit der beheizten Walze 22 den Langspalt 1 zu bilden. Die zweite Druckleitung 187 hat ein Rückschlagventil 188, wobei das Rückschlagventil 188 eine Kugel und einen Sitz aufweist.
Normalerweise würde die Strecke, die die Ummantelung 12 aus ihrer entlasteten Position heraus bewegt wird, bei etwa 5 bis 10 mm liegen.
Demgemäss sind im belasteten Zustand neben dem Langspalt 1 zwei konisch verlaufende Abschnitte 12A, 12C vorhanden, in welchen kein Kontakt zwischen der Ummantelung 12/Faserbahn 80 und der beheizten Walze 22 vorhanden ist, wobei diese konisch verlaufenden Abschnitte 12A, 12C im wesentlichen von der Faserbahn 80 abgedeckt sind, um die Ummantelung 12 vor der Wärme der beheizten Walze 22 zu schützen. Die Fig. 3C zeigt eine Vergrösserung der hydraulischen Einheit, die den Kolben 181 bewegt.
Um den Belastungsschuh 18 von dem Langspalt 1 zurückzuziehen, wird - wie in Fig. 3B gezeigt - die erste Druckleitung 186 druckbe- aufschlagt, wodurch der Kolben 181 und der Belastungsschuh 18 gedrückt werden, um sich (wie veranschaulicht) nach unten zu bewegen, um mit der beheizten Walze 22 einen Zwischenraum zu bilden. Vorteilhaft steht eine Steuerleitung 189 mit der ersten Druckleitung 186 mit dem Steuer- rückschlagventil 188 in Verbindung, um die Kugel von dem Sitz zu he- ben, wenn die erste Leitung 186 druckbeaufschlagt wird. Dies gestattet eine schnelle Evakuierung der Hydraulikflüssigkeit von der zweiten
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Druckleitung 187 und eine entsprechend schnelle Ableitung von dem Belastungsschuh 18.
Die schnellen Ableitungsfähgigkeiten dieser Anordnung verschaffen einen weiteren Schutz vor einer Überhitzung der Ummantelung 12, wenn die Faserbahn 80 unerwartet reisst. Gemäss dieser bevorzugten Art von Kalandern hat der Separiermechanismus zwei Mechanismen, und zwar als erstes das Stellglied 20, das den Belastungsschuh 18 bewegt, und als zweites den Hebelqrmechanismus 94, 95,96 (gemäss Fig. 1) , der die beheizte Walze 22 bewegt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird der Separiermechanismus mittels des vorbeschriebenen Steuerkreises 98 gesteuert, so dass ein Zwischenraum gebildet wird, sobald die Erfassungsvorrichtung 99 einen Riss der Faserbahn 80 erfasst.
Allerdings wird hierbei zunächst der Belastungs- schuh 18, wie vorhergehend erläutert, bewegt, so dass sich der Belastungsschuh 18 schnell zu seiner Ruheposition zurück bewegen kann, wodurch ein Zwischenraum erzeugt wird, der dem Abstand zwischen der entlasteten Ummantelung 12 und der beheizten Walze 22 entspricht, d.h. normalerweise etwa 7 mm. Dieser Abstand ist ausreichend zur Reduzierung der Wärmeübertragung auf akzeptables Niveau, insbesondere wenn erfindungsgemäss die Ummantelung 12 zur gleichen Zeit gedreht wird. Anschliessend wird der zweite Teil des Separiermechanismus betätigt, um einen ausreichend grossen Zwischenraum zu gestatten (normalerweise zumindest 40 mm, allerdings weniger als 100 mm um es einer neuer Faserbahn 80 zu gestatten, in den Zwischenraum eingeführt zu werden.
Wie oben erwähnt, werden beide Walzen 10,22 mit der erwünschten Geschwindigkeit gedreht, wenn die neue Faserbahn 80 in den Zwischenraum eingeführt wird. Anschliessend wird der Hebelarm 95 bewegt, um die beheizte Walze 22 in ihrer "Spaltposition" zu positionieren, wobei schliesslich der Belastungsschuh 18 aktiviert wird, um die Ummantelung 12 gegen die beheizte Walze 22 anzudrücken, um den Langspalt 1 zu schliessen. Es ist offensichtlich, dass es viel einfacher ist, eine schnelle Bewegung des Belastungsschuhs 18 als eine schnelle Bewegung der viel schwereren beheizten Walze 22 zu bewerk- stelligen. Demgemäss ist dieses Ausführungsbeispiel eine sehr effektive Lösung des Problems zur Vermeidung von Überhitzung der Ummantelung 12.
Wie vorhergehend erläutert, müssen, um keine übermässige Wärmeüber-
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tragung von der Walze 22 aufzuweisen, die konisch verlaufenden Abschnitte 12A, 12C der Ummantelung 12 ausserhalb des Langspalts 1 während des Betriebs zumindest teilweise mittels der Faserbahn 80 abgedeckt werden. Als eine Folge daraus sind an jedem Ende der Faserbahn 80 zwei nicht kalandrierte Streifen 80A, 80B vorhanden (Fig. 3A).
Die Dicke dieser Streifen 80A, 80B ist anschliessend natürlich grösser als die Dicke der restlichen Faserbahn 80. Demgemäss könnte eine solche Faserbahn 80 nicht ohne Probleme aufgerollt werden.
Dieses letztgenannte Problem kann m verschiedenen Wegen gelöst werden. Der erste Weg zur Lösung besteht darin, eine weitere Kalandrierung nachfolgend nach dem Langspalt 1 (oder optional auch vorher) einzurichten, in der lediglich diese Streifen 80A, 80B kalandriert werden. Alternativ können diese Streifen 80A, 80B weggeschnitten werden, bevor die Faserbahn 80 aufgerollt wird.
In Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Anordnung des unmittelbaren Antriebs der umhüllten Schuhwalze 10 gezeigt, und zwar mit Hilfe eines Reibungseingriffes (das gleiche Prinzip wie in Fig. 2B gezeigt). Demgemäss ist ein Antriebsrad 19 mit einer Aussenschicht 19A aus Gumml gezeigt, die mit der Oberfläche jeder Endwand 24,26 in Wechselwirkung stehen soll. Deswegen sind zwei Antriebsanordnungen der gleichen Art vorhanden, wobei eine an jeder Seite der umhüllten Schuhwalze 10 zur Übertragung einer Kraft zu jeder Endwand 24,26 eingerichtet ist. Der Gleichlauf wird dadurch erzielt, dass ein Antrieb ein Hauptantrieb und der andere Antrieb ein Unterantrieb ist. Während einer Beschleunigung wird der Hauptantrieb mit einem wesentlich grösseren Drehmoment versorgt als der Unterantrieb, nomalerweise 2/1.
Ein Steuerkreis steuert die Geschwindigkeit der Antriebsräder 19.
Sofern ein Antriebsrad 19 eine Geschwindigkeit hat, die sich von der Geschwindigkeit des anderen Antriebsrads 19 unterscheidet, bedeutet dies, dass ein Antriebsrad 19 schlüpft, wobei dann die Energiezufuhr entsprechend derart eingestellt wird, dass das Schlüpfen beseitigt wird. Wenn zwei Antriebe in dieser Weise synchronisiert werden, wird
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die Antriebswelle 48 des in Fig. 2B gezeigten Ausführungsbeispiels überflüssig und kann weggelassen werden.
Das Antriebsrad 19 ist fest an einer ersten Welle 102 angebracht, die innerhalb zweier Stützhebel 104 und 106 drehbar montiert ist. Am Ende der Welle 102 ist ein verzahntes Rad 108 montiert. Das verzahnte Rad 108 wird mittels eines flexiblen verzahnten Bandes 110 angetrieben, das wiederum mittels eines zweiten verzahnten Rads 112 angetrieben wird, das fest an dem Ende einer Antriebswelle 114 angebracht ist, die mittels eines Induktionsmotors 44 angetrieben wird. Die Antriebswelle 114 ist drehbar innerhalb eines Gehäuses 116 eingerichtet. Das Gehäuse 116 ist wiederum drehbar an einer Stützstruktur 118 montiert, die an einem Stützbalken 120 gesichert ist. An dem ersten Ende des Gehäuses 116 sind die Stützhebel 104,106 fest angebracht.
An dem anderen Ende des Gehäuses 116 ist ein Hebelarm 122 fest angebracht, der an seinem Ende an einer Hydraulikkolbenanordnung 124 montiert ist. Der Motor 44 ist an einer separaten Stützstruktur 126 montiert, die auch an dem Stützbalken 120 angebracht ist. Die von dem Motor 44 vorragende Antriebswelle 119 ist mittels einer Kopplungsvorrichtung 128 mit der anderen Anriebswelle 114 verbunden.
Fig. 4A zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemässen umhüllten Schuhwalze 10, wobei gezeigt ist, wie die Antriebsanordnung gemäss Fig. 4 mit der Schuhwalze 10 in Wechselwirkung steht. Die Ansicht ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 4. Wie ersichtlich, wird die Hydraulikkolbenanordnung 124 einstellbar an eine Stützstruktur gesichert, wobei diese vorzugsweise mit dem Stützbalken 120 ein einstückiges Teil bildet. Wie aus Fig. 4A ersichtlich ist, kann das Antriebsrad 19 in oder ausser Kontakt mit einer Endwand 24,26 bewegt werden, und zwar durch eine solche Bewegung der Hydraulikkolbenanordnung 124, dass der Hebelarm 122 um die Achse der Antriebswelle 114 geschwenkt wird. Als eine Folge des Schwenkens des Hebelarmes 122 werden auch die das Antriebsrad 19 tragenden Stützhebel 104, 106 bewegt.
Sofern sich der Motor 44 in Betrieb befindet, zieht das verzahnte Rad 112 das verzahnte Band 110, um das zweite verzahnte Rad 108 zu drehen, was verursacht, dass sich die Welle 102 und auch das
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Antriebsrad 19 drehen.
Fig. 4B zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 4, in der eine Einstellvorrichtung zum Einstellen der Spannung des verzahnten Bandes 110 gezeigt ist. Ein Stützrad 130 ist derart einstellbar an dem äusseren Stützhebel 106 angebracht, dass es positionierbar ist, um den erwünschten Druck auf das verzahnte Band 110 auszuüben.
In Fig. 5A und 5B ist eine alternative Weise eines Antriebs einer umhüllten Schuhwalze 10 gezeigt, die prinzipiell wie das in Fig. 2B gezeigte Ausführungsbeispiel funktioniert. Demgemäss hat auch dieses Ausführungsbeispiel einen zentralen Stützbalken 14, der durch die Schuhwalze 10 geht und die Basisabstützung für die drehenden Endwände 24,26 bildet, die die flexible Ummantelung 12 tragen. An dem statischen Teil 24A der Endwand 24 ist eine Stützstruktur 142 fest gesichert. An der Stützstruktur 142 ist ein erstes verzahntes Rad 144 und ein zweites verzahntes Rad 146 eingerichtet. Ein drehender Teil 24B der Endwand 24 befindet sich mit dem statischen Teil 24A der Endwand 24 in abdichtendem Eingriff. An diesem drehenden Teil 24B ist ein verzahntes Rad 150 sicher angebracht.
Ein verzahntes Band 152 ist eingerichtet, um das verzahnte Rad 150 und auch das antreibende verzahnte Rad 146 teilweise zu umgeben. Das erste verzahnte Rad 144 ist eingerichtet, um einen optimalen Druck auf das verzahnte Band 152 auszuüben. Auch an der anderen Seite der Schuhwalze 10 kann exakt die gleiche Anordnung vorhanden sein, und zwar positioniert gemäss einem Spiegelbild der ersten Anordnung. Die (nicht gezeigten) Antriebe beider Seiten sind synchronisiert, um jede Seite mit exakt der gleichen Geschwindigkeit anzutreiben, und zwar entweder mechanisch oder mittels Computersteurung Durch ein Antreiben des ersten verzahnten Rads 146 bringt das verzahnte Band 152 das verzahnte Rad 150 zum Drehen, wodurch die Ummantelung 12, die fest an den drehenden Teil 24B der Endwand 24 angebracht ist, veranlasst wird, sich zu drehen.
Fig. 6 und 7 zeigen verschiedene Varianten der vorliegenden Erfindung
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eines Antriebs der umhüllten Schuhwalze 10. In Fig. 6 ist der Antrieb 44 innerhalb der Schuhwalze 10 plaziert und treibt zwei Antriebswellen 48 an, die mit Zahnrädern eingerichtet sind, die wiederum mit Zahnrädern 46,56 kämmen, die an der Innenseite der Endwände 24,26 einge- richtet sind.
Das in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel gleicht dem in Fig. 6 gezeigten, allerdings mit dem Unterschied, dass es mit zwei Antrieben 44 eingerichtet ist, die unmittelbar auf das jeweilige Zahnrad 46,56 der Endwände 24,26 wirken.
In den Fig. 8 bis 10 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele davon gezeigt, wie die Funktion, die Endwände 24,26 verschiebbar zu haben, in einem Entwurf gemäss Fig. 2A einzuschliessen ist. Es ist z.B. eine Hydraulikeinheit bekannt, die beide Endwände in der Axialrichtung dadurch verschlebt, dass tatsächlich der innere Lagerring jeder Endwandstützlagerung verschoben wird, wie in der bevorzugten Betriebsweise dieser Erfindung.
Gemäss dem in Fig. 2A gezeigten Ausführungsbeispiel ist allerdings die Endwand 24,26 nicht wie in Fig. 2B aufgeteilt, sondern ist diese drehbar angebracht, um mit der zylindrischen Welle 32 zu drehen, d.h., es ist notwendig, die Drehverbindung aufrechtzuerhalten. Fig. 8 bis 10 zeigen verschiedene mögliche Querschnitte der Stummelwelle 16,17, wobei die zylindrische Welle 32 und die Endwand 24 eine Axialverschie- bung der Endwand 24 relativ zu der zylindrischen Welle 32 ermöglichen, während die Drehverbindung aufrechterhalten wird. Die Endwand 24 ist mit einem Durchgangsloch mit einem bestimmten Profil versehen, während die zylindrische Welle 32 mit einem entsprechenden Profil versehen ist, und zwar mit etwas Spiel dazwischen, wodurch es der Endwand 24 ermöglicht wird, entlang der zylindrischen Welle 32 zu gleiten.
Die Hydraulikeinheit wirkt auf die Endwände 24,26, um diese entlang der Welle 32 zu verschieben, wodurch deren Position und die Spannung der Ummantelung 12 gesteuert wird.
In Fig. 11A ist eine Seitenansicht einer bevorzugten Vorrichtung für
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einen vorgelagerten Schritt für ein Kalandrieren von lediglich der Streifen 80A, 80B gezeigt, die nicht innerhalb des Langspalts 1 behan- delt werden. Eine dem Langspalt 1 vorgelagerte Walze 200 ist innerhalb einer herkömmlichen (nicht gezeigten) Basisstruktur montiert. In Ge- genwirkung zur Walze 200 ist eine kleine Walze 201 vorhanden, die eine Breite von etwa der Strecke zwischen der Seitenkante des Belastungs- schuhs 18 und der inneren Fläche der Endwand 24,26 hat, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 150 mm beträgt. Die kleine Walze 201 ist mnerhalb einer Stützstruktur mit zwei parallelen Schwenkarmen 205,210 drehbar montiert.
Diese Arme 205,210 sind mittels einer Welle 207 schwenkbar an einem befestigten Stützelement 204 angebracht.
Die Position der Arme 205,210 wird mittels einer Hydraulikkolben- anordnung 206 gesteuert, die über Platten 203 an einem Ende an diesen Armen 205,210 und an dem anderen Ende an dem Stützelement 204 ange- bracht ist. Normalerweise wird die Walze 201 nicht angetrieben, sonderen mittels Reibung getrieben, wenn diese sich in Kontakt mit der Faserbahn 80 befindet. Gegebenenfalls kann sie, wie in Fig. 11B gezeigt, mittels eines separaten Antriebs 209 angetrieben werden. Die Funktion des Kalanders ist grundsätzlich dieselbe wie vorbeschrieben.
Sobald sich die Faserbahn 80 in ihrer Position an der Walze 200 befindet, wird die Hydraulikkolbenanordnung 206 aktiviert, um die kleine Walze 201 m Kontakt mit der Faserbahn 80 zu bringen und um einen erwünschten Druck gegen einen Streifen 80A, 80B an dem Rand der Faserbahn 80 auszuüben. Die Walze 200 geht über die gesamte Breite der Faserbahn 80, wobei auch an dem anderen Ende der Faserbahn 80 eine entsprechende Anordnung mit einer zweiten kleinen Walze positioniert ist, die den anderen Streifen kalandriert. Anschliessend hat die Faser- bahn 80 eine im wesentlichen gleichmässige Gesamtdicke, so dass sie ohne jegliche Probleme aufgerollt werden kann.
Es ist verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern innerhalb des Bereiches der Ansprüche modifiziert werden kann.
Beispielsweise kann anstelle der paarweisen Hydraulikkolben des Stell- gliedes 20 gemäss Fig.l lediglich eine Hydraulikkolbenreihe verwendet werden. Ferner ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die End-
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wände 24,26 ein Aussehen haben können, das sich von dem oben gezeig- ten unterscheidet. Wenn beispielsweise ein Reibungsantrieb unmittelbar auf die Endwand wirkt, kann es vorteilhaft sein, einen unterteilten Aussenumfang zu haben, der nach einer bestimmten Verschleissdauer leicht austauschbar ist. Überdies erkennt der Fachmann, dass, wenn eine separate Kraftübertragungsvorrichtung verwendet wird, diese Kraft- übertragungsvorrichtung zum Übertragen der Reibungskraft in vielerlei Weisen an der Endwand anbringbar ist, beispielsweise mittels Schrau- ben, durch Schweissen, Kleben etc.
Auch das Material dieser Vorrichtung kann variieren, obwohl einige Arten von rostfreiem Stahl bevorzugt sind. Alternativ kann die Kraftübertragungsvorrichtung in die Um- mantelung eingebaut werden, beispielsweise eine verstärkte besonders dicke Schicht zur Wechselwirkung mit einem auf Reibung basierenden Antrieb. Der Antrieb ist hauptsächlich schematisch gezeigt worden, wobei dieser jedoch in dem bevorzugten Fall mittels eines elektrisch angetriebenen Motors, vorzugsweise ein frequenzgesteuerter Induktions- motor, vorgesehen werden kann. Allerdings können natürlich auch beispielsweise Hydraulikantriebseinheiten oder Antriebseinheiten verwendet werden, die mittels Brennstoff angetrieben werden.
Die Art und Weise, die Bewegung der beheizten Walze sowie auch die Bewegung des selbständigen Antriebs der umhüllten Schuhwalze zu erzielen, kann ebenso mittels vielerlei verschiedener Einrichtungen vorgesehen werden, obwohl hydraulisch angetriebene Systeme bevorzugt sind. Es ist weiterhin offensichtlich, dass alle vorliegenden unterschiedlichen Lösungen verwendbar sind zur Gestaltung der Erfassungsvorrichtung, und zwar zum Erfassen, ob die Faserbahn gerissen ist, beispielsweise optische Sensoren, elektromagnetische Sensoren etc.
Ferner können anstelle von einem ortsfesten Stützbalken, zwei oder mehrere verwendet werden, die erwünschte Stützstruktur der umhüllten Schuhwalze 10 zu erreichen. Überdies erkennt der Fachmann, dass der oben beispielhaft ausgeführte Separiermechanismus in vielerlei Weisen erreichbar ist, beispielsweise dadurch, dass eine oder beide Walzen an ihrem/ihren Enden gleitfähig eingerichtet sind, und zwar unter Anwendung von Schraubenhubvorrichtungen anstelle von Hydraulikeinheiten, etc.
Es ist auch selbstverständlich, dass der separate Antriebsmechanismus für die umhüllte Schuhwalze 10 nicht abgetrennt werden darf, sobald sich
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der Kalander in Betrieb befindet, sondern dass es in einigen Fällen bevorzugt sein könnte, diesen auch während des Betriebs angeschlossen zu haben, da dies den Bedarf eines Abtrennmechanismus beseitigt, es auch den Energieverbrauch des Hauptantriebs reduziert und auch jedweden Nachteil beseitigt, der sich während einer Beschleunigung des separaten Antriebs ergeben könnte (beispielsweise ein Zug in der Ummantelung) . Überdies sollte angemerkt werden, dass die Erfindung nicht auf die oben definierten Temperaturen begrenzt ist, sondern in Abhängigkeit von bestimmten Erfordernissen variieren kann.
Es ist ebenso verständlich, dass die Erfindung nicht auf die Anwendung in Verbindung mit umhüllten Schuhwalzen begrenzt ist, sondern zumindest teilweise auch in Verbindung mit Schuhpresseinheiten anwendbar ist, die Bänder mit offenem Ende verwenden, d.h., dass eine Bewegung unmittelbar auf das flexible Band (ohne Anwendung von Endwänden) übertragen wird, und zwar insbesondere mit Bezug auf das Grundprinzip eines Betriebs eines erfindungsgemässen Kalanders. Schliesslich ist offensichtlich, dass die Erfindung in Verbindung mit unterschiedlichen Arten von flexiblen Bändern verwendbar ist, beispielsweise auch Bänder, die nicht nur flexibel, sondern auch elastisch sind, beispielsweise gummiartige Bänder.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalandrieren einer Faserbahn, wobei die Faserbahn durch einen Langspalt geht, der Langspalt an einer Seite mittels einer zylindrischen Walze und an der anderen Seite mittels einer flexiblen rohrförmigen Ummantelung gebildet ist, die durch einen Belastungsschuh gegen die Walze gepresst wird, wobei die rohrförmige Ummantelung einen ortsfesten Stützbalken umgibt, der zumindest ein Stellglied stützt, das den Belastungsschuh und die flexible rohrförmige Ummantelung gegen die Walze drücken kann, wobei ein Separiermechanismus zur Bewegung der Walze und/oder des flexiblen Bandes voneinander weg oder zueinander und eine Antriebsanordnung vorgesehen sind, die das als flexible rohrförmige Ummantelung ausgebildete flexible Band, das Teil einer Schuhwalze ist und Endwände aufweist,
die relativ zum Stützbalken drehbar sind, über zumindest eine dieser Endwände - unabhängig von der Position der Ummantelung relativ zur Faserbahn oder zur beheizten
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Walze - antreibt.