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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 Unregelmässigkeiten 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 Ergbnis 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 Temperatur 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
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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 werdenden 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 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 eines konkaven Pressschuhs gegen die beheizte Walze gepresst wird.
Das flexible Endlosband ist vorzugsweise 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 beträchtlich gross sind, muss jegliches Überhitzen des flexiblen Bands vermieden werden. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Bahn das meiste der Wärme in Kombination mit einem Kühlen des flexiblen Bands absorbiert, nachdem es durch den Spalt passiert ist.
Wenn jedoch die Papierbahn zerstört ist, würde eine in der US 5 163 364 A gezeigte Anordnung in Kombination mit der Anwendung eines flexiblen Bandes mit Polymeren (in der US 5 163 364 A nicht erwähnt) zu der Zerstörung des flexiblen Bandes aufgrund von Überhitzung führen, da die beheizte Walze dann unmittelbar auf das flexible Band wirken würde. Dieses Problem würde noch
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schlimmer werden, wenn eine umhüllte Schuhwalze verwendet werden würde, da das Kühlen eines offenen flexiblen Ban- des leichter zu erzielen ist als in einer geschlossenen Walze, d. h. einer umhüllten Schuhwalze. Ferner erfordert die Anwendung einer umhüllten Schuhwalze, dass die flexi- ble Ummantelung nicht länger ist als der Belastungsschuh, d. h., diese erstreckt sich an jeder Seite ausserhalb des Spalts.
Demgemäss sind Abschnitte der Ummantelung vorhan- den, die normalerweise nicht von der Bahn abgedeckt wer- den würden, da diese Abschnitte nicht am Kalandrieren in- nerhalb des Spalts teilhaben. Dies würde in einer unmit- telbaren Wärmestrahlung von der beheizten Walze auf diese Abschnitte resultieren, was zu einem Überhitzen der Um- mantelung und einer frühzeitigen Zerstörung führen könn- te.
Ein weiteres verwandtes Problem ist der Hochstartprozess.
Normalerweise wird die Ummantelung einer umhüllten Schuh- walze nicht von dieser selbst angetrieben, sondern mit- tels Reibung, sobald sie einmal in Kontakt mit der Faser- bahn ist. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass die Bahn durch einen solchen Hochstartprozess negativ beein- flusst wird. Ferner stellt ein solcher Hochstartprozess auch ein mögliches Risiko einer Überhitzung des Bandes im Moment des Hochstartens dar, da sich das Band während des ersten Kontakts mit der Bahn innerhalb des beheizten Spalts nicht bewegt, d.h., dass ein extremer Wärmeübergang am Band auftritt.
Ein weiteres verwandtes Problem besteht darin, wie ein unerwünschter Verschleiss eines flexiblen Bandes/einer Um- mantelung vermieden wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Prozess und eine Vorrichtung zu schaffen, die einige der vorerwähnten Nachteile beseitigt oder zumindest mini-
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miert. Dies wird gemäss einem Aspekt der Erfindung erzielt mit Hilfe eines Verfahrens zum Kalandrieren einer Faserbahn, wobei die Fasernbahn durch einen beheizten Langspalt geht, der Langspalt an einer Seite mittels einer zylindrischen beheizten Walze und an der anderen Seite mittels einer flexiblen rohrförmigen Ummantelung gebildet ist, die durch einen konkaven Belastungsschuh gegen die beheizte 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 beheizte Walze drücken kann,
und wobei die Erstreckung des Belastungsschuhs in der axialen Erstreckung kleiner ist als die axiale Erstreckung der Ummantelung und der beheizten Walze, so dass, wenn der Belastungsschuh gegen die beheizte Walze gedrückt wird, konisch verlaufende Abschnitte an jedem Seitenende der Ummantelung innerhalb des Langspalts gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbahn derart durch den Langspalt geführt wird, dass ein schmaler Streifen an jedem Rand der Faserbahn in den entsprechenden Bereichen der konisch verlaufenden Abschnitte läuft und nicht im Langspalt kalandriert wird.
Mittels der erfindungsgemässen Lösung wird die Ummantelung auch an den Endabschnitten dadurch vor einem Überhitzen geschützt, dass diese von der Bahn abgedeckt werden. Dies führt zu grossen Kosteneinsparungen aufgrund einer Verlängerung der Lebensdauer der Ummantelung. Die nicht kalandrierten Streifen können in einem späteren Stadium abgeschnitten werden, wobei jedoch gemäss einem bevorzugten Aspekt diese schmalen Streifen in einem vorgelagerten oder in einem nachfolgenden Spalt kalandriert werden, was in einem unproblematischen Aufrollen der erzeugten Bahnen und möglicherweise auch im Erhalten einer grösseren Menge der Faserbahn als ein Endprodukt resultiert, was das Einkommen für den Hersteller erhöht.
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Gemäss weiteren Aspekten bezüglich der Erfindung - wird die flexible, rohrförmige Ummantelung, die einen
Teil einer umhüllten Schuhwalze bildet, wobei die Enden der Ummantelung daran montierte Endwände haben, welche relativ zu dem Stützbalken drehbar montiert sind, um zusammen mit der Ummantelung einen abgedichteten Raum zu bilden, über die Endwände mittels einer Antriebsan- ordnung angetrieben, um die Ummantelung unabhängig von ihrer Position relativ zu der Faserbahn oder zu der be- heizten Walze anzutreiben; - wird die Antriebseinrichtung, bevor der Langspalt ge- schlossen wird, aktiviert, um zum Schliesszeitpunkt des
Langspalts eine erwünschte Geschwindigkeit der Ummante- lung zu gewährleisten;
- wird die Geschwindigkeit der Faserbahn gemessen und die
Geschwindigkeit der Ummantelung mit der Geschwindigkeit der Faserbahn synchronisiert, bevor sie damit in Kon- takt gebracht wird; - wird mit Hilfe einer Erfassungseinrichtung erfasst, ob die Faserbahn gerissen ist, und mit Hilfe eines Steuer- systems, das mit der Erfassungseinrichtung verbunden ist, gegebenenfalls eine Antriebsanordnung aktiviert, sofern die Faserbahn gerissen ist und auch gleichzeitig die Ummantelung ausser Kontakt mit der beheizten Walze gebracht wird; - wird die Faserbahn mit einer Geschwindigkeit von über
600 m/min, vorzugsweise über 800 m/min und besonders bevorzugt über 1000 m/min bewegt; - ist die erzeugte Bahn Papier und wird mit einer Ge- schwindigkeit über 1000 m/min, vorzugsweise über 1500 m/min und besonders bevorzugt über 1800 m/min bewegt;
- wird die Oberfläche der beheizten Walze auf über 150 C, vorzugsweise über 170 C und besonders bevorzugt auf 200 bis 250 C erwärmt ; - wird die Linearlast innerhalb des Langspaltes auf klei-
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ner als 500 kN/m, vorzugsweise kleiner als 400 kN/m und besonders bevorzugt auf etwa 320 bis 380 kN/m einge- stellt ; - wird der Linearmaximaldruck innerhalb des Langspaltes auf kleiner als 15 MPa, vorzugsweise kleiner als 13 MPa und besonders bevorzugt auf etwa 8 bis 12 MPa einge- stellt ; - wird die Kraftübertragung von der Antriebsanordnung zu zumindest einer der Endwände mittels Reibung erzielt; - wird die Kraftübertragung von der Antriebsanordnung zu zumindest einer der Endwände mittels einer formschlüs- sig eingreifenden Antriebsanordnung erzielt;
- wird die Position und/oder Spannung der flexiblen Um- mantelung auch während eines Betriebes der umhüllten
Schuhwalze variiert, indem die Endwände axial verscho- ben werden; - wird die Ummantelung durch ein Entlasten des Bela- stungsschuhs ausser Kontakt mit der beheizten Walze ge- bracht ; - wird der Langspalt durch Drücken der Ummantelung aus und über ihre entlastete Position hinaus mit Hilfe des
Belastungsschuhs gegen die beheizte Walze gebildet.
Die Vorteile gemäss den obigen weiteren Aspekten sind ver- schieden. Die erfindungsgemässe Antriebsanordnung ermög- licht ein Öffnen und Schliessen des Spalts während des Be- triebs, und zwar ohne dem Risiko einer Zerstörung der Um- mantelung aufgrund eines Überhitzens oder einer Beschädi- gung der flexiblen Ummantelung, was in Kosteneinsparungen und in einer geringeren Auszeit der Maschine resultiert.
Da ferner die Kraftübertragunsvorrichtung der Antriebsan- ordnung an den Endwänden der umhüllten Schuhwalze ange- bracht 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 Ummantelungsoberflä-
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che 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 Ummantelung 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 Satz von Kalandern zum Kalandrieren einer Faserbahn, mit einem ersten Kalander mit einer zylindrischen Walze und einer umhüllten Schuhwalze, wobei die Schuhwalze eine flexible rohrförmige Ummantelung, die einen ortsfesten Stützbalken umgibt, und einen Belastungsschuh hat, der mit Hilfe von zumindest einem Stellglied bewegbar ist, das an dem ortsfesten Stützbalken montiert ist, und einem zweiten Kalander mit einer Walze, die für eine Wechselwirkung mit zumindest einer kleinen Walze montiert ist, deren Breite wesentlich kleiner ist als die Breite der Faserbahn.
Gemäss weiteren Aspekten bezüglich der Erfindung - ist die Breite der kleinen Walze zwischen 50 bis 500 mm und vorzugsweise 100 bis 300 mm; - ist die kleine Walze an zumindest einem Schwenkarm ein- gerichtet, der schwenkbar an einem Stützelement ange- bracht ist und mittels einer Anordnug, vorzugsweise einer Hydraulikkolbenanordnung, angetrieben wird; - sind zwei Schwenkarme vorhanden, zwischen welchen die kleine Walze eingerichtet ist, um eine feste Struktur für eine angemessene Steuerung der Wirkung der kleinen
Walze innerhalb des Spalts zu erhalten; - wird die kleine Walze mittls eines separaten Antriebs angetrieben ;
- hat die flexible, rohrförmige Ummantelung Endwände, die
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an den Enden der Ummantelung abdichtend angebracht sind, welche Endwände relativ zu dem Stützbalken dreh- bar montiert sind, der zusammen mit der Ummantelung einen inneren Raum einschliesst, und dass zumindest eine der Endwände eine Kraftübertragungsvorrichtung, die mit dieser zumindest radial festgelegt eingerichtet ist, und eine Antriebsanordnung hat, die mit der Kraftüber- tragungsvorrichtung verbindbar ist;
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 Erfassungseinrichtung in solcher Weise verbunden, dass die Antriebsanordnung ak- tiviert wird, wenn die Faserbahn gerissen ist und gleichzeitig ein Separiermechanismus aktiviert wird, um den Kontakt zwischen der beheizten Walze und der Umman- telung zu unterbrechen; ist der Separiermechanismus an der beheizten Walze ein- gerichtet, 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;
weist der Separiermechanismus eine Gleitstruktur auf, hat die Antriebsanordnung ein Antriebsrad mit einer reibungsverstärkenden Aussenschicht für einen Reibungs- eingriff mit der Kraftübertragungsvorrichtung; wird die Kraftübertragung von der Antriebsanordnung zu der Kraftübertragungsvorrichtung mittels einer form- schlüssig eingreifenden Antriebsanordnung erzielt; ist zumindest eine der Endwände axial derart verschieb- bar ist, dass die Spannung der flexiblen Ummantelung auch während eines Betriebes der umhüllten Schuhwalze variierbar ist.
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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; 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
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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 Fa- serbahn 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 zumindest einen Bela- stungsschuh 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 gegen die Walze 22.
Es ist an- zumerken, dass (im Gegensatz zur "normalen Betriebsweise") die Ummantelung 12 aus ihrer entlasteten Position in einer Richtung weg von dem Zentrum der umhüllten Schuh- walze 10 angedrückt wird (in bekannten Pressen der Schuh- bauart drückt die Gegenwalze die Ummantelung nach innen nieder). Die Ummantelung 12 ist am Aussenumfang von zwei kreisförmigen Endwänden 24,26 angebracht, so dass inner- halb der umhüllten Schuhwalze 10 ein abgedichteter Raum 13 (siehe Fig. 2) erhalten wird. Wie auch in Fig. 1 ge- zeigt, ist zumindest eine Erfassungsvorrichtung 99 neben der Faserbahn 80 eingerichtet, um zu erfassen, ob die Fa- serbahn 80 gerissen ist. Diese Erfassungsvorrichtung 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
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Möglichkeit einer Bewegung der beheizten Walze 22 von und zur Schuhwalze 10 zu schaffen, was einen Teil eines soge- nannten Separiermechanismus bildet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Separiermechanismus zwei Me- chanismen, und zwar einen ersten Mechanismus für die Be- wegung des Belastungsschuhs 18 (die Position der Ummante- lung 12 nach dem Entlasten des Belastungsschuhs 18 ist in Fig. 1A mit 11 bezeichnet) und einen zweiten Mechanismus für die Bewegung der Walze 22.
Zumindest einer der Sepa- riermechanismen wird mittels des vorerwähnten Steuersy- stems 98 so gesteuert, dass die Ummantelung 12 ausser Kon- takt mit der beheizten Walze 22 gebracht wird, sobald die Erfassungsvorrichtung 99 einen Riss der Faserbahn 80 er- fasst. Jedoch soll die Bewegung jedes Separiermechanismus auch durch eine menschliche Steuerung beispielsweise in Verbindung mit einer Inspektion des Langspalts 1 be- triebsfähig sein.
In Fig. 2A ist gezeigt, dass die Endwände 24, 26 drehbar an Stummelwellen 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 Wel- le 32 über Lagerungen 34 drehbar eingerichtet. Die Stütz- säule 36 ist an der zylindrischen Welle 32 eingerichtet, und zwar über selbstausrichtende Lagerungen 38, die eine sphärische Bewegung gestatten, um die Deformierung/Durch- biegung des Stützbalkens 14 zu gestatten, wenn dieser schwer belastet wird. Eine der Endwände 24 ist fest an der zylindrischen Welle 32 angebracht.
Ein Antriebsge- triebe 40 ist ausserhalb der Endwand 24 fest an die zylin- drische Welle 32 angebracht, wobei dieses in dem gezeig- ten Ausführungsbeispiel ein Zahnrad ist. Das Zahnrad ist mit einem Getriebe 42 und dieses wiederum mit einem An- trieb 44 verbunden. Ein Zahnrad 46 ist innerhalb der End-
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wand 24 fest an der zylindrischen Welle 32 angebracht.
Eine Antriebswelle 48 ist innerhalb der Ummantelung 12 und parallel zu der Stützwelle 14 eingerichtet. Die An- triebswelle 48 ist über Lagerungen 50 gestützt, die in an dem Stützbalken 14 angebrachten Lagerungsgehäusen 52 ein- gerichtet sind. An jedem Ende der Antriebswelle 48 sind Zahnräder 54,55 eingerichtet. Vorzugsweise haben diese Zahnräder 54,55 einen verlängerten verzahnten Abschnitt, um eine Axialbewegung des in Zahneingriff befindlichen an der Endwand 24 angebrachten Zahnrads 46 zu gestatten. 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 entsprechen- den 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 Normalbe- triebs steht die angetriebene beheizte Walze 22 mit der Faserbahn 80 und der flexiblen Ummantelung 12 mittels eines vom Belastungsschuh 18 ausgeübten erwünschten Druk- kes in Wechselwirkung, wodurch ein auf Reibung basieren- der Antrieb von sowohl der Faserbahn 80 als auch der fle- xiblen Ummantelung 12 verursacht wird. Demgemäss verschaf- fen die in dem Langspalt 1 ausgeübten Kräfte während eines Normalbetriebs eine Drehung der umhüllten Schuhwal- ze 10.
Lediglich während bestimmter Anlässe ist es normalerweise erwünscht, den selbständigen Antrieb der umhüllten Schuh- walze 10 zu betätigen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Hochstarten des Kalanders durchzuführen ist. So- fern der Kalander gestartet werden würde, ohne dass zuerst die flexible Ummantelung 12 beschleunigt worden ist, wür- de dies unvermeidlich eine Beschädigung der flexiblen Um-
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mantelung 12 aufgrund von Überhitzung verursachen. Ferner würde dies auch die Faserbahn 80 beeinträchtign, 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 zweit innere Zahnrad 56 zu der zweiten Endwand 26. Die beiden Endwände 24,26 werden somit beschleunigt und drehen bei gleicher Geschwindigkeit bis eine erwünschte Umfangsgeschwindigkeit erhalten wird, die normalerweise der Geschwindigkeit der Faserbahn 80 gleicht.
Der Langspalt 1 wird geschlossen, indem die Hydraulikanordnung 94 aktiviert wird, um den Hebelarm 95 zu schwenken, wodurch die Gegenwalze 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 Einstellungen oder Auswechselungen von Komponenten wird die Schuhwalze 10 mit der
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gerade durch den Zwischenraum zwischen den Walzen 10,22 verlaufenden Faserbahn 80 in der obigen Weise beschleu- nigt, wobei der Langspalt 1 geschlossen wird und das Ver- fahren sich ohne einem Risiko fortsetzt, dass die Faser- bahn 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 Antriebsanordnung für eine umhüllte Schuhwalze 10 gemäss Fig. 1 gezeigt (wobei eine formschlüssig eingreifende An- triebsanordnung, wie in Fig. 2 gezeigt, nicht verwendet wird). Dieses Ausführungsbeispiel verwendet Reibung zur Übertragung von Drehkraft. Fig. 2B zeigt auch einen be- vorzugteren Entwurf zur Anordnung des Stützbalkens 14 und der Endwände 24,26. Die Endwände 24,26 sind in ein sta- tisches inneres Teil 24A, 26A, ein drehendes 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 eingerich- tet, dass sie axial verschiebbar 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
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Umfang jeder Endwand 24,26 fest angebracht. Das ringför- mige Element 15, das unterteilt sein kann, ist in jegli- cher zweckmässigen Weise an der Endwand 24,26 fest ange- bracht, 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) Ab- stützung, die an der Innenseite der Endwände 24,26 ange- bracht ist, die zu einem Entwurf führt, wonach die Rei- bungsantriebskraft vorzugsweise unmittelbar auf die Au- Benoberfläche 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 drehen- den Teils 24B, 26B jeder Endwand 24,26 ist ein Zahnrad 46,56 mit Ringform fest angebracht. Die Antriebsanord- nung 44,19 ist in oder ausser Kontakt mit der Kraftüber- tragungsvorrichtung 15 bewegbar.
Wenn es demgemäss wün- schenswert ist, die umhüllte Schuhwalze 10 zu beschleuni- gen, wird die Antriebsanordnung 19,44 derart bewegt, dass die Gummischicht 19A in Reibungseingriff mit der Kraft- übertragungsvorrichtung 15 kommt. 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 Syn- chronisiervorrichtung erfüllen. Deswegen verursacht dies, dass beide Endwände 24,26 in einer entsprechenden Weise betrieben werden, wie oben mit Bezug auf Fig. 2A be- schrieben. Falls notwendig, kann an jeder Seite der Schuhwalze 10 ein Antrieb vorhanden sein, der mitjeweils einer der Endwände 24,26 in Wechselwirkung steht, wo- durch das Getriebe im wesentlichen nur als Synchronisier- vorrichtung wirkt.
In Fig. 2B ist auch eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Wir- kung des Belastungsschuhs 18 gezeigt (normalerweise würde
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der Belastungsschuh 18 nicht diametral mit Bezug auf die Antriebswelle 48 positioniert werden, sondern senkrecht, wie in Fig. 1 gezeigt). Der Belastungsschuh 18 wird ge- drückt, 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 Bela- stungsschuh 18 sich nicht über die gesamte Strecke zwi- schen den Endwänden 24, 26 erstreckt. Dies ist eine An- ordnung, die benötigt wird, um aufgrund der Last des Be- lastungsschuhs 18 an seinen Kanten kein Aufschlitzen der flexiblen Ummantelung 12 zu riskieren. Ferner ist ge- zeigt, dass sich auch die beheizte Walze 22 länger als der Belastungsschuh 18 erstreckt, was notwendig ist, um eine optimale Wärmeverteilung/Wärmeübertragung innerhalb des Lanspalts 1 zu gewährleisten und auch Wärmeexpansionspro- bleme zu vermeiden. Vorzugsweise wird erwärmtes Öl ver- wendet, um die Walze 22 zu heizen. Eine erwünschte Tempe- ratur an der Oberfläche der beheizten Walze 22 würde nor- malerweise 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 Anwen- dung 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 Ummantelung 12 nach au- #en pressen, wie in Fig. 3A gezeigt, welche auch zeigt,
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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 bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Anzahl von doppelt wirkenden Hydraulikkolbenanordnungen 181,182, 183 hat, wobei das Kolbenende an dem Belastungsschuh 18 gesichert ist. Schematisch ist gezeigt, dass die Hydraulikflüssigkeit mittels zweier Rohrleitungen 186,187, die innerhalb der umhüllten Schuhwalze 10 eingerichtet sind, zuzuführen und zurückzuziehen ist.
In Fig. 3A ist gezeigt, dass die obere Rohrleitung 186 druckbeaufschlagt wird, während die untere Rohrleitung 187 nicht druckbeaufschlagt ist, so dass die Abzweigrohrleitung 185, die zu der an der unteren Seite befindlichen Kolbenanordnung führt, druckbeaufschlagt ist, was den Kolben 181 und den Belastungsschuh 18 nach oben drückt, um mit der beheizten Walze 22 den Spalt zu bilden. 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.
In Fig. 3B ist die untere Rohrleitung 187 druckbeaufschlagt, während die obere Rohrleitung 186 nicht druckbeaufschlagt ist, so dass die zu der oberen Seite der Kolbenanordnung führende Abzweigrohrleitung 184 druckbeaufschlagt ist, die den Kolben 181 und den Belastungsschuh 18 drückt, um diese nach unten zu bewegen, um einen Zwi-
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schenraum zwischen dem Belastungsschuh 18 und der beheiz- ten Walze 22 zu bilden. Demgemäss hat für diese bevorzugte Art von Kalander der Separiermechanismus zwei Mechanis- men, und zwar als erstes das Stellglied 20, das den Bela- stungsschuh 18 bewegt, und als zweites den Hebelarmmecha- nismus 94,95, 96, der die beheizte Walze 22 bewegt.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird der Separiermechanis- mus mittels de soben erwähnten Steuerkreises 98 gesteu- ert, so dass ein zwischenraum gebildet wird, sobald die Erfassungsvorrichtung 99 einen Riss der Faserbahn 80 er- fasst. Allerdings wird hierbei zunächst der Belastungs- schuh 18, wie vorhergehend erläutert, bewegt, so dass sich der Belastungsschuh 18 schnell zu seiner Ruheposition zu- rück bewegen kann, wodurch ein Zwischenraum erzeugt wird, der der Strecke zwischen der entlasteten Ummantelung 12 und der beheizten Walze 22 entspricht, d. h. normalerweise etwa 7 mm. Diese Strecke ist ausreichend zur Reduzierung des Wärmeübergangs auf akzeptables Niveau, insbesondere wenn erfindungsgemäss die Ummantelung 12 zur gleichen Zeit gedreht wird.
Anschiessend wird der zweite Teil des Sepa- riermechanismus betätigt, um einen ausreichend grossen Zwischenraum zu gestatten (normalerweise zumindest 40 mm, allerdings weniger als 100 mm), um es einer neuer Faser- bahn 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. An- schliessend 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 Be- lastungsschuhs 18 als eine schnelle Bewegung der viel schwereren beheizten Walze 22 zu bewerkstelligen.
Demge- mäss ist dieses Ausführungsbeispiel eine sehr effektive
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Lösung des Problems zur Vermeidung von Überhitzung der Ummantelung 12.
Wie vorhergehend erläutert, müssen, um keine übermässige Wärmeübertragung von der Walze 22 aufzuweisen, die ko- nisch 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. Die Dicke dieser Streifen 80A, 80B ist anschliessend natürlich grösser als die Dicke der restlichen Faserbahn 80. Demge- mäss könnte eine solche Faserbahn 80 nicht ohne Probleme aufgerollt werden.
Dieses letztgenannte Problem kann in verschiedenen Wegen gelöst werden. Der erste Weg zur Lösung besteht darin, eine weitere Kalandrierung nachfolgend nach dem Langspalt 1 (oder optional auch vorher) einzureichen, in der ledig- lich diese Streifen 80A, 80B kalandriert werden. Alterna- tiv können diese Streifen weggeschnitten werden, bevor die Faserbahn 80 aufgerollt wird.
In Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels zur Anordnung des unmittelbaren An- triebs 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 Gummi 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 End- wand 24,26 eingerichtet ist. Der Gleichlauf wird dadurch erzielt, dass ein Antrieb ein Hauptantrieb und der andere Antrieb ein Unterantrieb ist.
Während einer Beschleuni-
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gung 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 die Antriebswelle 48 des in Fig. 2B gezeigten Ausführungsbeispiels überflüssig und kann weggelassen werden.
Das Antriebsrad 19 ist fest an einer erstn 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.
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Fig. 4A zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemässen umhüllten Schuhwalze 10, wobei gezeigt ist, wie die An- triebsanordnung 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 Hydrualikkolbenanordnung 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 Hydraulikkolbenanord- nung 124, dass der Hebelarm 122 um die Achse der Antriebs- welle 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 Mo- tor 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 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 Stütz- hebel 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 An- triebs einer umhüllten Schuhwalze 10 gezeigt, die prinzi- piell wie das in Fig. 2B gezeigte Ausführungsbeispiel funktioniert. Demgemäss hat auch dieses Ausführungsbei- spiel einen zentralen Stützbalken 14, der durch die Schuhwalze 10 geht und die Basisabstützung für die dre- henden Endwände 24,26 bildet, die die flexible Ummante- lung 12 tragen. An dem statischen Teil 24A der Endwand 24
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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 Computersteuerung.
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 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 eingerichtet 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
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wirken.
In den Fig. 8 bis 10 sind unterschiedliche Ausführungs- beispiele 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 verschiebt, dass tatsächlich der innere Lagerring jeder Endwandstützlagerung verschoben wird, wie in der bevor- zugten Betriebsweise dieser Erfindung.
Gemäss dem in Fig. 2A gezeigten Ausführungsbeispiel ist allerdings die Endwand 24, 26 nicht wie in Fig. 2B aufge- teilt, 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 zei- gen verschiedene mögliche Querschnitte der Stummelwelle 16,17, wobei die zylindrische Welle 32 und die Endwand 24 eine Axialverschiebung der Endwand 24 relativ zu der zylindrischen Welle 32 ermöglichen, während die Drehver- bindung aufrechterhalten wird. Die Endwand 24 ist mit einem Durchgangsloch mit einem Bestimmten Profil verse- hen, während die zylindrische Welle mit einem entspre- chenden Profil versehen ist, und zwar mit etwas Spiel da- zwischen, wodurch es der Endwand 24 ermöglicht wird, ent- lang der zylindrischen Welle 32 zu gleiten.
Die Hydrau- likeinheit wirkt auf die Endwände 24,26, um diese ent- lang der Welle 32 zu verschieben, wodurch deren Position und die Spannung der Ummantelung 12 gesteuert wird.
In Fig. 11A ist eine Seitenansicht einer bevorzugten Vor- richtung für einen vorgelagerten Schritt für ein Kaland- rieren von lediglich der Streifen 80A, 80B gezeigt, die nicht innerhalb des Langspalts 1 behandelt werden. Eine dem Langspalt 1 vorgelagerte Walze 200 ist innerhalb einer herkömmlichen (nicht gezeigten) Basisstruktur mon-
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tiert. In Gegenwirkung zur Walze 200 ist eine kleine Wal- ze 201 vorhanden, die eine Breite von etwa der Strecke zwischen der Seitenkante des Belastungsschuhs 18 und der inneren Fläche der Endwand 24,26 hat, welche in dem ge- zeigten Ausführungsbeispiel etwa 150 mm beträgt. Die kleine Walze 201 ist innerhalb einer Stützstruktur mit zwei parallelen Schwenkarmen 205,210 drehbar montiert.
Diese Arme 205,210 sind mittels einer Welle 207 schwenk- bar an einem befestigten Stützelement 204 angebracht. Die Position der Arme 205,210 wird mittels einer Hydraulik- kolbenanordnung 206 gesteuert, die über Platten 203 an einem Ende an diesen Armen 205,210 und an dem anderen Ende an dem Stützelement 204 angebracht ist. Normalerwei- se wird die Walze 201 nicht angetrieben, sonderen mittels Reibung getrieben, wenn diese sich in Kontakt mit der Fa- serbahn 80 befindet. Gegebenenfalls kann sie, wie in Fig.
11B gezeigt, mittels eines separaten Antriebs 209 ange- trieben werden. Die Funktion des Kalanders ist grundsätz- lich dieselbe wie vorbeschrieben. Sobald sich die Faser- bahn 80 in ihrer Position an der Walze 200 befindet, wird die Hydraulikkolbenanordnung 206 aktiviert, um die kleine Walze 201 in Kontakt mit er 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 Faserbahn 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 An- sprüche modifiziert werden kann. Beispielsweise kann an-
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stelle der paarweisen Hydraulikkolben des Stellgliedes 20 gemäss Fig.l lediglich eine Hydraulikkolbenreihe verwendet werden. Ferner ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die Endwände 24, 26 ein Aussehen haben können, das sich von dem oben gezeigten unterscheidet.
Wenn bei- spielsweise ein Reibungsantrieb unmittelbar auf die End- wand wirkt, kann es vorteilhaft sein, einen unterteilten Aussenumfang zu haben, der nach einer bestimmten Ver- schleissdauer leicht austauschbar ist. Überdies erkennt der Fachmann, dass, wenn eine separate Kraftübertragungs- vorrichtung verwendet wird, diese Kraftübertragungsvor- richtung zum Übertragen der Reibungskraft in vielerlei Weisen an der Endwand anbringbar ist, beispielsweise mit- tels Schrauben, durch Schweissen, Kleben etc. Auch das Ma- terial dieser Vorrichtung kann variieren, obwohl einige Arten von rostfreiem Stahl bevorzugt sind. Alternativ kann die Kraftübertragungsvorrichtung in die Ummantelung eingebaut werden, beispielsweise eine verstärkte beson- ders dicke Schicht zur Wechselwirkung mit einem auf Rei- bung basierenden Antrieb.
Der Antrieb ist hauptsächlich schematisch gezeigt worden, wobei dieser jedoch in dem bevorzugten Fall mittels eines elektrisch angetriebenen Motors, vorzugsweise ein frequenz gesteuerter Induktions- motor, vorgesehen werden kann. Allerdings können natür- lich auch beispielsweise Hydraulikantriebseinheiten oder Antriebseinheiten verwendet werden, die mittels Brenn- stoff angetrieben werden. Die Art und Weise, die Bewegung der beheizten Walze sowie auch die Bewegung des selbstän- digen Antriebs der umhüllten Schuhwalze zu erzielen, kann ebenso mittels vielerlei verschiedener Einrichtungen vor- gesehen 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. Fer-
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ner können anstelle von einem ortsfesten Stützbalken, zwei oder mehrere verwendet werden, die erwünschte Stütz- struktur der umhüllten Schuhwalze zu erreichen. Überdies erkennt der Fachmann, dass der oben beispielhaft ausge- führte 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 an- stelle von Hydraulikeinheiten, etc.
Es ist auch selbst- verständlich, dass der separate Antriebsmechanismus für die umhüllte Schuhwalze nicht abgetrennt werden darf, so- bald sich 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 Be- schleunigung des separaten Antriebs ergeben könnte (bei- spielsweise ein Zug in der Ummantelung). Überdies sollte angemerkt werden, dass die Erfindung nicht auf die oben definierten Temperaturen begrenzt ist, sondern in Abhän- gigkeit von bestimmten Erfordernissen variieren kann.
Es ist ebenso verständlich, dass die Erfindung nicht auf die Anwendung in Verbindung mit umhüllten Schuhwalzen be- grenzt ist, sondern zumindest teilweise auch in Verbin- dung mit Schuhpresseinheiten anwendbar ist, die Bänder mit offenem Ende verwenden, d.h., dass eine Bewegung unmittel- bar auf das flexible Band (ohne Anwendung von Endwänden) übertragen wird, und zwar insbesondere mit Bezug auf das Grundprinzip eines Betriebs eines erfindungsgemässen Ka- landers. Schliesslich ist offensichtlich, dass die Erfin- dung in Verbindung mit unterschiedlichen Arten von flexi- blen Bändern verwendbar ist, beispielsweise auch Bänder, die nicht nur flexibel, sondern auch elastisch sind, bei- spielsweise gummiartige Bänder.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalandrieren einer Faserbahn, wobei die Faserbahn durch einen beheizten Langspalt geht, der Spalt an einer Seite mittels einer zylindrischen beheizten Wal- ze und an der anderen Seite mittels einer flexiblen rohr- förmigen Ummantelung gebildet ist, die durch einen konka- ven Belastungsschuh gegen die beheizte Walze gepresst wird, wobei die rohrförmige Ummantelung einen ortsfesten Stützbalken umgibt, der zumindest ein Stellglied stützt, das den Belastungsschuh und die flexible rohrförmige Um- mantelung gegen die beheizte Walze drücken kann, und wo- bei die Erstreckung des Belastungsschuhs in der axialen Erstreckung kleiner ist als die axiale Erstreckung der Ummantelung und der beheizten Walze, so dass, wenn der Be- lastungsschuh gegen die beheizte Walze gedrückt wird,
ko- nisch verlaufende Abschnitte an jedem Seitenende der Um- mantelung innerhalb des Langspalts gebildet werden, da- durch gekennzeichnet, dass die konisch verlaufenden Ab- schnitte im wesentlichen derart von der Faserbahn abge- deckt sind, dass ein schmaler Streifen der Faserbahn an jedem Rand nicht im Langspalt kalandriert wird.