Vorrichtung für eine Faserbahnmaschine und eine Faserbahnmaschine
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Faserbahnmaschinen wie Papier- und Kartonmaschinen. Besonders, aber nicht nur, betrifft die Erfindung die Verschiebung der Mittellinie der die Faserbahn pressenden Walze.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei der Kalandrierung wird versucht, allgemein die Eigenschaften wie Glätte und Glanz eines bahnartigen Materials wie der Papier- und Kartonbahn, zu verbessern. Im Kalander bilden sich die Nips gewöhnlich zwischen einer Presswalze mit glatter 0berfläche, wie einer Metallwalze, und einer mit einem elastischen Belag beschichteten Walze, wie einer Polymerwalze. Bei der Kalandrierung wird die Bahn in den zwischen aneinander zu pressenden Walzen gebildeten Nip, also in den Kalandrierungsnip, geführt, in welchem die Bahn unter der Einwirkung von Temperatur, Feuchtigkeit und Nipdruck deformiert wird. Eine Walze mit elastischer Oberfläche passt sich an die Formen der Bahnoberfläche an und drückt die Gegenseite der Bahn gleichmässig gegen die Presswalze mit glatter Oberfläche.
In Mehrwalzenkalandern also in Kalandern, in denen aus den Kalanderwalzen mindestens ein Walzensystem, meist ein Walzenstapel, gebildet wird, werden die Kalandrierungsnips zwischen zwei nebeneinander liegenden Walzen, normalerweise einer Thermowalze und einer Polymerwalze, gebildet. Die Mehrwalzenkalan der weisen so ein Walzensystem oder mehrere Walzensysteme auf, wobei ein Walzensystem mindestens durch zwei Kalanderwalzen gebildet wird. Meist sind die Walzensysteme bei Mehrwalzenkalandern so gebildet, dass die über die Mittellinien der Achsen der Endwalzen laufende Linie gerade ist. Die Stellung des Walzensystems kann von der vertikalen Ebene zwischen 0[deg.] - 90[deg.] variieren.
In diesem Zusammenhang wird unter den Kalanderwalzen die einen Kalandernip bildenden Walzen, unter der
Oberwalze die oberste Walze im Walzensystem, unter der Unterwalze die unterste Walze im Walzensystem verstanden, unter dem Obernip wird der oberste Kalandrierugsnip im Walzensystem, unter dem Unternip der unterste Kalandrierungsnip im Walzensystem verstanden, welcher zwischen die Unterwalze und die Kalanderwalze neben der Unterwalze gebildet wird. Unter den Zwischennips werden die zwischen den Obernip und Unternip mit Hilfe der Kalanderwalzen gebildeten Kalandrierungsnips verstanden. Unter den Zwischenwalzen werden die zwischen der 0ber- und der Unterwalze im Walzensystem befindlichen Kalandrierungswalzen verstanden. Unter den Nipwalzen werden hier Walzen verstanden, welche zur Pressung der Faserbahn in dem durch die Nipwalzen zwischen sich gebildeten Nip vorgesehen sind.
Die Linienbelastung nimmt im Allgemeinen in den mit mehreren Nips ausgestatteten Kalandern vom Obernip zum Unternip aufgrund der Erdanziehungskraft zu. Um den nach unten zunehmenden Liniendruck zu eliminieren, um die Biegungslinie der Walze zu lenken sowie zur Schnellöffnung des Walzensystems werden bei den heutigen Kalandern mit mehreren Nips eine mit Hilfe von Zylinder- und Hebelarmmechanismus realisierte, die Erdanziehungskraft kompensierende Entlastung der Walze eingesetzt. Ein solches Entlastungssystem der Walzen befindet sich in den Kalandern OptiLoad(TM) und TwinLine(TM).
Der OptiLoad(TM) -Mehrwalzenkalander ist für die Herstellung fast aller Papiersorten geeignet. Besonders gut ist er für die Kalandrierung der glänzenden und glatten Papiersorten geeignet. Der OptiLoad weist 4-12 Walzen auf. Dieser kann in Verbindung mit der Faserbahnmaschine als ein On-Line-Kalander angeordnet werden oder er kann eine gesonderte Einheit bilden.
Ein Problem, das in den die Faserbahn pressenden Nips in der Faserbahnmaschine auftauchen kann, besonders in Kalandern wie in den Mehrwalzenkalandern, ist das "Barring", also das Vibrieren des Nips, das in der Faserbahnmaschine Verschleiss der Walzenoberflächen verursacht und die Fahrgeschwindigkeit der Faserbahnmaschine begrenzt und Lärmbelastung hervorruft. Als eine Lösung für das Verhindern von Barring wurde der Walzenversatz im Kalander vorgeschlagen, wobei eine Walze oder mehrere Walzen aus dem Walzensystem in einen Abstand von der über die Mittelachse der anderen Walzen im Walzensystem laufenden Linie versetzt ist/sind. Ein solcher Walzenversatz beträgt normalerweise von ihrer Grössenklasse her einige dutzende Millimeter.
Eine Walzenversatzanordnung der Kalanderwalzen wird in der Patentanmeldung EP 1275777 dargestellt. Ein Walzenversatzaufbau der Kalanderwalzen wird zum Beispiel in der Anmeldung Fl 20055407 dargestellt.
ZUSAMMENFASSUNG Gemäss eines ersten Gesichtspunktes der Erfindung wird eine Vorrichtung für eine Faserbahnmaschine realisiert, welche Faserbahnmaschine einen Rahmen aufweist und welche Vorrichtung einen an dem Rahmen zu befestigenden Trag- und Belastungsarm zum Tragen der ersten Nipwalze drehbar von dem Lagergehäuse und zum Belasten gegen eine andere drehbar gestützte Nipwalze zur Bildung des Nips aufweist, während die Faserbahn (W) durch den Nip geführt werden kann, und welche Vorrichtung Mittel zur Ablenkung der Drehachse der ersten Nipwalze von der über die Drehachsen der ersten und der zweiten Nipwalze laufenden Linie aufweist.
Die Vorrichtung weist einen Trag- und Belastungsarm auf, der mindestens mit einem die gerade Bewegung der Walzenversatzbewegung ausführenden Mechanismus, wie mit einem Linearleiter, ausgestattet ist, und die Vorrichtung weist eine Schiebervorrichtung bzw. Schiebervorrichtungen, angeordnet auf dem mindestens eine gerade Bewegung ausführenden Mechanismus auf, und die Vorrichtung weist eine Achse auf, die mindestens mit einer Schiebervorrichtung und dem Rahmen der Faserbahnmaschine zur Lagerung des Trag- und Belastungsarmes schwenkbar am Rahmen verbunden werden kann.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Achse mindestens eine Exzenterfläche auf und zur Schaltung der erwähnten Exzenterfläche und des Trag- und Belastungsarmes ist ein Kraftübertragungsmittel bzw. sind Kraftübertragungsmittel vorgesehen, das konfiguriert ist bzw. die konfiguriert sind, die Bewegung in Richtung mindestens einer Walzenversatzbewegung der Exzenterfläche zur Bewegung des Trag- und Belastungsarmes mit mindestens einem die gerade Bewegung ausführenden Mechanismus zu versetzen.
Das Kraftübertragungsmittel weist bevorzugt mindestens ein Gegenelement auf, das sich im Trag- und Belastungsarm befindet, und das Kraftübertragungsmittel weist mindestens einen Walzenversatzteil auf, der die exzentrische Achse der Lageröffnung zur Aufnahme der Exzenterfläche und mindestens einen Kraftübertragungsteil zur Aufnahme mindestens eines Gegenelements aufweist.
Das Gegenelement weist bevorzugt einen Zapfen oder mindestens eine Gleitfläche auf und bevorzugt weist der Kraftübertragungsteil Führungen und gabelartige Gleitführungen auf.
Die Vorrichtung weist bevorzugt einen Stellantrieb zum Drehen mindestens einer Exzenterfläche auf, bevorzugt vom Antriebsende der Achse aus .
Der Stellantrieb ist bevorzugt ein eine rotierende Bewegung erzeugender Stellantrieb, wie ein Elektromotor, und weist zusätzlich ein Getriebe, wie Spiral- oder Planetgetriebe, auf oder der Stellantrieb ist ein eine lineare Bewegung erzeugender Stellantrieb, wie ein Zylinderantrieb, zum Beispiel ein Hydraulikantrieb oder ein Hubspindel.
Bevorzugt ist das Kraftubertragungsmittle der Vorrichtung zur Schaltung mindestens einer Exzenterfläche und eines Trag- und Belastungsarmes zusätzlich konfiguriert, mindestens bei einer Walzenversatzbewegung die Versetzung einer in der Querrichtung laufenden Bewegung zu einer Bewegung des Trag- und Belastungsarmes zu verhindern.
Bevorzugt weist der Trag- und Belastungsarm mindestens eine daran steif und unbeweglich vorgesehenen Befestigungsfläche für die Befestigung des Lagergehäuses der ersten Nipwalze auf.
Bevorzugt beträgt die Grösse der mit Hilfe der Vorrichtung zu , realisierenden hin- und hergehenden Walzenversatzbewegung 1050 mm, bevorzugter 30-40 mm.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Faserbahnmaschine realisiert, welche die Vorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 1-9 aufweist. Bevorzugt weist die Faserbahnmaschine mindestens drei Nipwalzen auf . Bevorzugt weist die Faserbahnmaschine einen Kalander oder eine Pressvorrichtung oder eine Streichanlage auf. Besonders bevorzugt ist die Faserbahnmaschine ein Kalander, und die erste Nipwalze ist eine Zwischenwalze.
Der Walzenversatz kann geradlinig erfolgen, wenn die Lagergehäuse der zu überlappenden Walze ihrerseits direkt oder mit Hilfe von Zwischenelementen unbeweglich an Trag- und Belastungsarmen befestigt sind und wenn die Trag- und Belastungsarme geradlinig mit Hilfe von den zwischen dem Rahmen der Faserbahnmaschine und den Trag- und Belastungsarmen befindlichen, eine geradlinige Bewegung ausführenden Mechanismen wie mit Hilfe von den Linearführungen bewegt werden.
Bevorzugt ist die Bewegungskraft zum Versetzen zum abzulenkenden Trag- und Belastungsarm mit einer drehbaren exzentrischen Oberfläche vorgesehen, der bevorzugt auf die gleiche Achse angeordnet ist, womit der Trag- und Belastungsarm am Rahmen der Faserbahnmaschine gelagert ist. Mit der Anordnung kann von ihrer Konstruktion her eine sehr kompakte Walzenversatzvorrichtung realisiert werden.
Die durch den Trag- und Belastungsarm und das Lagergehäuse gebildete Kombination kann geradlinig ohne eine in Hinsicht auf die Walzenversatzbewegung transversale Bewegungskomponente bewegt werden. Wenn die Walzenversatzbewegung auf diese Weise geradlinig ausgeführt wird, ist es möglich, die Nipöffnungen des Walzensystems fast unveränderlich unabhängig von der Menge des Walzenversatzes zu halten. Der dargestellte Walzenversatzmechanismus lässt die Ausführung von schnellen Bewegungen zu, bevorzugt mit kontinuierlicher Steuerung. Wenn die dargestellte Walzenversatzvorrichtung in Verbindung mit einem pressenden Nip verwendet wird, ist es möglich, niedrigere Schwingungsebenen als früher in der Faserbahnmaschine zu erzielen.
Das dargestellte Verfahren und die dargestellte Lösung können zur Verminderung und zur Beseitigung der Barring-Probleme in den Faserbahnmaschinen wie in den Pressvorrichtungen und in Kalandern, zum Beispiel in einem Mehrwalzenkalander eingesetzt werden.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden oder sind nur in Verbindung mit einer oder einigen Gesichtspunkten der Erfindung beschrieben. Ein Fachmann versteht, dass jede beliebige Ausführungsform eines Gesichtspunktes der Erfindung im gleichen Gesichtspunkt der Erfindung und in anderen Gesichtspunkten allein oder kombiniert mit anderen Ausführungsformen angewandt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 das Walzensystem des Mehrwalzenkalanders ausgestattet mit einem Walzenversatz der Kalanderwalze darstellt,
Fig. 2 eine Walzenversatzvorrichtung darstellt, und ,
Fig. 3 die Walzenversatzvorrichtung gemäss der Fig. 2 geteilt in Komponenten darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden mit gleichen Bezugszeichen ähnlich Teile beschrieben. Es ist zu beachten, dass die dargestellten Figuren nicht ganz im Massstab angegeben sind und dass sie vor allem der Anschaulichkeit der Ausführungsformen der Erfindung dienen.
Im folgenden Bericht dient der Mehrwalzenkalander als Beispiel für eine Faserbahnmaschine, in welcher die Faserbahn in einem Pressnip zwischen zwei pressenden Walzen gepresst wird. In einem Mehrwalzenkalander werden die Pressnips Kalanderwalzennips oder Kalandrierungsnips genannt, welche in den Abständen der nebeneinander angeordneten Kalanderwalzen gebildet werden, wobei der durch die benachbarten Kalanderwalzen gebildete Walzenstapel, also das Walzensystem, in eine vertikale Stellung oder von der Vertikalen in eine geneigte Stellung positioniert werden kann. Die zu kalandrierende Faserbahn, wie Papier oder Karton, läuft sich schlängelnd über die vorher erwähnten Nips derart, dass sie in das Walzensystem zum Beispiel am Beginn des Walzensystems eingeführt wird und dass sie das Walzensystem am Ende des Walzensystems verlässt.
In Fig. 1 wird schematisch eine Faserbahnmaschine dargestellt, welche acht Nipwalzen 11-18 und sieben Nips N1-N7 aufweist. Der Mehrwalzenkalander 10 gemäss Fig. 1 wird im folgenden Bericht als ein Beispiel für die Faserbahnmaschine verwendet, in der die zu kalandrierende Papier- oder Kartonbahn W durch die zwischen der biegungskompensierten Oberwalze 11, der biegungskompensierten Oberwalze 18 und den Ober- und Unterwalzen 11, 18 angeordneten durch zwei oder mehrere Zwischenwalzen 12-17 gebildeten Kalandrierungsnips N1-N7 geführt wird,
welche Walzen 11-18 als Walzensystem vorgesehen sind und die Zwischenwalzen 12-17 werden im Hinblick auf den Rahmen F des Kalanders mittels der hydraulischen EntlastungsZylinder 29 und der Tragund Belastungsarme 30 zur Entlastung der durch die Lagergehäuse der erwähnten Zwischenwalzen und der durch die Massen der damit verbundenen Hilfsvorrichtungen hervorgerufenen Nipbelastung getragen, wobei dem Walzensystem bevorzugt als eine Zwischenwalze mit harter
Oberfläche eine oder mehrere Thermowalze/n T, 12, 15, 17 und als Zwischenwalze mit weicher und elastischer Oberfläche eine oder mehrere bevorzugt mit Polymer beschichtete Kalandrierungswalze/n 13, 14, 16 zugeordnet sind.
In dem schematisch von der Seite her dargestellten Beispiel gemäss Fig. 1 wird die Faserbahn W im Walzensystem des Mehrwalzenkalanders 10 in allen Nips zwischen den Kalanderwalzen kalandriert, während die Bahnführung von oben nach unten läuft. Die Bahn W wird nicht unbedingt in allen Fahrsituationen in allen Nips kalandriert, sondern in einigen Fahrsituationen kann es vorteilhaft sein, die Bahn durch den offenen Nip ohne die Bahn zu kalandrieren zu führen, und in einigen Fahrsituationen kann es vorteilhaft sein, die Bahnführung der Bahn teils ausserhalb des Walzensystems vorzusehen, damit so zum Beispiel ein Teilnipbetrieb ermöglicht wird. So kann die Bahn ganz um einen Nip oder um mehrere Nips, zum Beispiel mit Hilfe von Ausziehwalzen, umzulaufen angeordnet werden.
In Fig. 1 wird die Bahn W über die Ausziehwalze 21 in den Obernip NI und weiter durch die anderen Nips N2-N6 und zum Schluss von der Unternip N7 heraus geführt. Zwischen den Nips N1-N7 wird die Bahn W mit Hilfe von Ausziehwalzen 22, 23, 24, 25, 26 und 27 von der Oberfläche der Kalanderwalzen los gelöst.
In dem Mehrwalzenkalander 10 werden die Tragvorrichtungen der Ausziehwalzen entweder in Verbindung mit den Lagergehäusen oder in Verbindung mit dem Rahmen F des Kalanders klarheitshalber nicht dargestellt. Nach dem Walzensystem kann die Faserbahn W nach Bedarf weiter zum Beispiel mit der Walze 28 gesteuert werden.
Der Rahmen F der Faserbahnmaschine ist mit einer gestrichelten Linie dargestellt, die Gelenke und die Arme nur schematisch in Verbindung mit einer Zwischenwalze. Der in Fig. 1 dargestellte Mehrwalzenkalander 10 weist ein Walzensystem in vertikaler Richtung auf, aber das Walzensystem oder ein Teil von dem Walzensystem einer Faserbahnmaschine kann gleich gut bei der Realisierung der Erfindung auch ein von dem Vertikalen abweichendes Walzensystem sein.
Als eine Lösung zur Verhinderung vom Barring wird der anhand der Fig. 1-3 beschriebene Walzenversatz RO (roll offset, mit dem in zwei Richtungen zeigenden Pfeil dargestellt) mit Hilfe der Walzenversatzvorrichtungen 100 vorgeschlagen, wobei also eine oder mehrere von den pressenden Walzen von der über die Mittelachse der anderen Walzen des Walzenstapels laufende Linie abzulenken ist. Die Grösse einer solchen Walzenversatzbewegung ist bevorzugt von der Menge her 10-50 mm, bevorzugter 300 mm.
In Verbindung mit den Fig. 2 und 3 wird die seitliche Verschiebung der im Walzensystem der Fig. 1 in der Oberposition von oben gerechnet als dritte Kalanderwalze befindlichen Kalanderwalze 13 mit elastischen Oberfläche be schrieben also der mit Hilfe von dem in zwei Richtungen zeigenden Pfeil dargestellte Walzenversatz RO in Hinsicht auf die Pressebene des Walzensystems in der Seitenrichtung. In Fig. 2 wird im zusammengebauten Zustand der Aufbau einer bevorzugten für die realzeitige und seitliche Verschiebung der Faserbahnmaschine und für den Walzenversatz geeigneten WalzenversatzVorrichtung 100 dargestellt.
Der Walzenversatzvorrichtung 100 ist von ihrer Ausführung und Grösse her kompakt. Bevorzugt kann die Walzenversatzvorrichtung 100 in mehreren Positionen in der Faserbahnmaschine angeordnet werden, besonders wenn eine seitliche Verschiebung der Achse der zu belastenden Nipwalze in Hinsicht auf die Achse einer anderen Nipwalze benötigt wird. Die beiden Lagergehäuse der zu versetzenden Walze, bevorzugt der Zwischenwalze 13, sind mittels einer Walzenversatzvorrichtung 100 auf den Rahmen F einer Faserbahnmaschine wie eines Kalanders gestützt. In Fig. 3 wird der Aufbau der Fig. 2 detaillierter geteilt in Komponenten dargestellt.
Die Walzenversatzvorrichtung 100 weist einen Trag- und Belastungsarm 30, eine erste Schiebervorrichtung 40 und eine zweite Schiebervorrichtung 40 Y eine exzentrische Achse 50, einen ersten Walzenversatzteil 60 und einen zweiten Walzenversatzteil 60 einen Stellantrieb 70 sowie bevorzugt ein mit dem Stellantrieb in Verbindung stehendes Getriebe 71 auf.
Der Trag- und Belastungsarm 30 weist einen ersten hebelartigen Kopf 31 auf, an dem ein Befestigungspunkt wie das erste Loch 31' für den Belastungs- und Entlastungszylinder 29 vorgesehen ist, der an den Rahmen F des Kalanders gestützt ist. Der Tragund Belastungsarm 30 weist einen mit dem ersten Kopf 31 verbundenen zweiten Kopf 32 auf, an dem mindestens eine Befesti gungsfläche 34 und Befestigungselemente 35 wie Spirale für die Befestigung des nicht dargestellten Lagergehäuses der Kalanderwalze 13 angeordnet sind. Der andere Kopf 32 des Trag- und Belastungsarmes 30 ist gemäss der Ausführung in Fig. 2 und 3 zweiteilig, wobei er neben dem anderen Kopf 32 einen in einem Abstand angeordneten Stützkopf 32 <[Lambda]> aufweist, der steif mit den anderen Kopf 32 mit Hilfe von einem Zwischenteil 38 verbunden ist.
Bevorzugt sind die mindestens eine Befestigungsfläche 34 und die Befestigungselemente 35 für das Lagergehäuse der Walze im Bereich des Stützkopfes 32* und des Zwischenteiles 38 angeordnet. Bevorzugt ist die Befestigungsfläche 34 steif und unbeweglich an dem Trag- und Belastungsarm 30 angeordnet.
Ein wichtiges Merkmal für die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Walzenversatzvorrichtung 100 ist, dass das Lagergehäuse der zu versetzenden Walze fest direkt am Trag- und Belastungsarm 30 befestigt ist, so dass die Befestigungsflächen 34 des Lagergehäuses im Verhältnis zum Trag- und Belastungsarm 30 nicht bewegt werden. Die Versetzung der Walze erfolgt mit Hilfe der Kombination der exzentrischen Achse und einer zwischen dem Rahmen F des Kalanders und dem Trag- und Belastungsarm 30 sich befindlichen, eine geradlinige Bewegung ausführenden Führung, womit die durch den Trag- und Belastungsarm 30 und das Lagergehäuse gebildete Kombination geradlinig ohne eine vertikale Bewegungskomponente bewegt wird. Es ist beachtenswert, dass die auszuführende Walzenversatzbewegung RO geradlinig erfolgt.
Dabei bleiben die Nipöffnung im Walzensystem fast unverändert unabhängig von der Menge des Walzenversatzes .
Der Trag- und Belastungsarm 30 weist einen zwischen dem ersten Kopf 31 und dem zweiten Kopf 32 sich befindlichen ersten Befestigungs- und Führungsbereich, also den ersten Schieberbereich 33, auf. Entsprechend weist der Trag- und Belastungsarm 30 einen im Bereich des Stützkopfes 32' sich befindlichen zweiten Befestigungs- und Führungsbereich, also den zweiten Schieberbereich 33', auf, welcher zusammen mit dem ersten Schiebebereich 33 des zweiten Kopfes 32 funktioniert, um die Stützung des Trag- und Belastungsarmes 30 am Rahmen F des Kalanders vorzusehen. Der Trag- und Belastungsarm 30 weist bevorzugt den plattenartigen ersten Kopf 31, den zweiten Kopf 32 und den Stützkopf 32' auf. Bevorzugt weisen die erste und die zweite Schieberbereich 33, 33' Öffnungen im Plattenaufbau des Trag- und Belastungsarmes 30 auf.
Der erste Schieberbereich 33 weist eine erste Linearführung 33a auf, bevorzugt eine Schieberführung, mit deren Hilfe in Richtung des Pfeiles RO, also in Richtung der gewünschten Walzenversatzbewegung, der erste Schieber 40 zum Bewegen vorgesehen ist, und der zweite Schieberbereich 33' weist eine zweite Linearführung 33a' auf, bevorzugt eine Schieberführung, mit deren Hilfe in Richtung des Pfeiles RO, also in Richtung der gewünschten Walzenversatzbewegung, der andere Schieber 40' zum Bewegen vorgesehen ist. Der Bewegungsraum des ersten und des zweiten Schiebers 40, 40' auf den Linearführungen 33a, 33a' in der Richtung der Überlappung lässt eine Überlappungsbewegung von ca. 10-50 mm zu, bevorzugter ca. 30-40 mm.
Der erste und der zweite Schieber 40, 40' können sich in den Schieberbereichen nur in der Richtung des Walzenversatzes RO bewegen, denn die Stützung der Schieber 40, 40' lässt entsprechend in dem ersten und in dem zweiten Schieberbereich 33, 33' keine Bewegungen in andere Richtungen in Hinsicht auf den Trag- und Belastungsarm 30 zu.
Der erste Schieber 40 weist eine erste Lageröffnung 41 zur Aufnahme der ersten Stützfläche 51 der exzentrischen Achse 50 auf. Die erste Lageröffnung 41 weist bevorzugt die erste Schieberfläche 42 zur Bildung des Schieberlagers mit der ersten Stützfläche 51 der exzentrischen Achse 50 auf. Der zweite Schieber 40' weist eine zweite Lageröffnung 41' zur Aufnahme der zweiten Stützfläche 51' der exzentrischen Achse 50 auf. Die zweite Lageröffnung 41' weist bevorzugt die zweite Schieberfläche 42' zur Bildung des Schieberlagers mit der zweiten Stützfläche 51' der exzentrischen Achse 50 auf.
Die exzentrische Achse 50 weist die erste Stützfläche 51, die zweite Stützfläche 51' und einen Antriebskopf 53 auf, welche konzentrisch sind. Die erste und die zweite Stützfläche 51, 51' befinden sich bevorzugt in der gleichen Entfernung voneinander wie der zweite Kopf 32 und der Stützkopf 32' des Tragund Belastungsarmes 30 und bevorzugt befinden sich entsprechend die Schieberflächen 42, 42' des ersten und des zweiten Schiebers 40, 40' in der gleichen Entfernung voneinander. Bevorzugt besteht die exzentrische Achse 50 aus mehreren Stücken zur Erleichterung des Zusammenbauens der Walzenversatzvorrichtung 100.
Bevorzugt weisen die erste und zweite Stützfläche 51, 51' der exzentrischen Achse 50 und entsprechend die erste Lageröffnung 41 des ersten Schiebers 40 und die zweite Lageröffnung 41' des zweiten Schiebers 40' einen anderen Durchmesser zur Erleichterung des Zusammenbauens der Walzenversatzvorrichtung 100 auf.
Der Rahmen F des Kalanders, der in den Beispielen in den Figuren 2 und 3 ein H-Profil aufweist, weist Lageröffnungen (nicht gezeigt) bevorzugt in den Flanschen des H-Profils wegen der Aufnahme der ersten und der zweiten Stützfläche 51, 51' der exzentrischen Achse 50 auf. Der Trag- und Belastungsarm 30 der Walzenversatzvorrichtung 100 ist mittels der ersten Linearführung 33a, des ersten Schiebers 40, der ersten Lageröffnung 41, der ersten Schieberfläche 42 und der ersten Stützfläche 51 der exzentrischen Achse 50 schwenkbar an der ersten im Rahmen F des Kalanders befindlichen Lageröffnung gestützt und gelagert.
Entsprechend ist der Trag- und Belastungsarm 30 mittels der zweiten Linearführung 33a', des zweiten Schiebers 40', der zweiten Lageröffnung 41', der zweiten Schieberfläche 42' und der zweiten Stützfläche 51' der exzentrischen Achse 50 schwenkbar in der zweiten im Rahmen F des Kalanders befindlichen Lageröffnung gestützt und gelagert.
Die exzentrische Achse 50 weist zusätzlich eine erste Exzenterfläche 52 und eine zweite Exzenterfläche 52' auf, deren Exzentrizität bevorzugt die Hälfte von der gewünschten Walzenversatzbewegung RO ist. Die Exzentrizität bedeutet in diesem Zusammenhang bevorzugt die Entfernung der Mittelachse der kreisartigen Exzenterfläche 52, 52' von der durch die erste Stützfläche 51, die zweite Stützfläche 51' und den Antriebskopf 53 definierten Umdrehungsachse . Die Exzenterflächen 52, 52' sind bevorzugt kreisartig, damit sie hinein in die kreisartigen Lageröffnung angepasst werden können, wegen Versetzen einer in Richtung der Walzenversatzbewegung RO der Exzenterfläche befindlichen Bewegungskomponente zu einer Bewegung des Trag- und Belastungsarmes 30 mit Hilfe eines eine geradlinige Bewegung ausführenden Mechanismus wie einer Linearführung 33a, 33a'.
Zur Realisierung der Kraftübertragungsverbindung des Trag- und Belastungsarmes 30 der exzentrischen Achse 50 ist die Aufgabe des ersten Walzenversatzteiles 60 und des zweiten Walzenversatzteiles 60' die durch die Exzentrizität der Exzenterflä chen 52, 52' definierte Walzenversatzbewegung zu der gewünschten Walzenversatzbewegung RO des Trag- und Belastungsarmes 30 zu versetzen. Die Kraftübertragung erfolgt durch Drehen der Winkelposition der exzentrischen Achse 50, also durch Rotieren der exzentrischen Achse 50, bevorzugt durch Rotieren hin und zurück.
Der erste Walzenversatzteil 60 weist eine dritte Lageröffnung 61 zur Aufnahme der ersten Exzenterfläche 52 der exzentrischen Achse 50 auf. Die dritte Lageröffnung 61 weist bevorzugt die dritte Schieberfläche 62 zur Bildung des Schieberlagers mit der ersten Exzenterfläche 52 der exzentrischen Achse 50 auf.
Der erste Walzenversatzteil 60 weist zusätzlich den ersten Kraftübertragungsteil 66 auf, der bevorzugt formschlüssig die Bewegung des ersten Walzenversatzteiles 60 in der Richtung der Walzenversatzbewegung RO im Verhältnis zum Trag- und Belastungsarm 30 verhindert, aber lässt die Bewegung des ersten Walzenversatzteiles 60 in die Richtung des Walzenversatzes RO in die Querrichtung 67 zulässt. Bevorzugt weist der erste Kraftübertragungsteil 66 Führungen wie gabelartige Schieberführungen auf den gegenseiteigen Seiten der Mittelachse der dritten Lageröffnung 61 auf.
Zur Bildung einer Kraftübertragungsverbindung zwischen dem Trag- und Belastungsarm 30 und der exzentrischen Achse 50 sowie dem ersten Walzenversatzteil 60 weist der Trag- und Belastungsarm 30 ein erstes Gegenelement 36 (das bevorzugt unbeweglich am Trag- und Belastungsarm 30 befestigt ist) für den ersten Kraftübertragungsteil 66 auf. Das erste Gegenelement 36 weist bevorzugt einen Zapfen oder Schieberflächen auf den gegenseitigen Seiten des ersten Schieberbereiches 33 in der Querrichtung 67 des Walzenversatzes RO betrachtet auf . Bevor zugt befindet sich das erste Gegenelement 36 in der Mitte des Bewegungsbereiches der ersten Linearführung 33a in der Richtung des Walzenversatzes RO betrachtet.
Der erste Kraftübertragungsteil 66 ist vorgesehen, sich im Verhältnis zum ersten Gegenelement 36 in die Richtung des Walzenversatzes RO in die Querrichtung 67 zu bewegen (bevorzugt zu gleiten) , und die Verbindung zwischen dem ersten Kraftübertragungsteil 66 und dem ersten Gegenelement 36 ist bevorzugt spielfrei in der Richtung des Walzenversatzes RO vorgesehen.
Der zweite Walzenversatzteil 60' weist eine vierte Lageröffnung 61' zur Aufnahme der zweiten Exzenterfläche 52' der exzentrischen Achse 50 auf. Die vierte Lageröffnung 61' weist bevorzugt eine vierte Schieberfläche 62 ' zur Bildung des Schieberlagers mit der zweiten Exzenterfläche 52' der exzentrischen Achse 50 auf.
Der zweite Walzenversatzteil 60' ist bevorzugt von seiner Funktion und seinen Bewegungsrichtungen her gleich wie der erste Walzenversatzteil 60. Der zweite Walzenversatzteil 60' weist den zweiten Kraftübertragungsteil 66' auf, der bevorzugt formschlüssig die Bewegung des zweiten Walzenversatzteiles 60' in der Richtung der Walzenversatzbewegung RO im Verhältnis zum Trag- und Belastungsarm 30 verhindert, besonders zum Stützkopf 32' des Trag- und Belastungsarmes 30, aber lässt die Bewegung des zweiten Walzenversatzteiles 60' in die Richtung des Walzenversatzes RO in die Querrichtung 67 zu. Bevorzugt weist der zweite Kraftübertragungsteil 66' gabelartige Führungen, wie Schieberführungen, auf den gegenseitigen Seiten der Mittelachse der vierten Lageröffnung 61' auf.
Der Trag- und Belastungsarm 30 weist im Bereich des Stützkopfes 32' ein zweites Gegenelement 36' auf (das bevorzugt unbeweglich am Trag- und Belastungsarm 30 befestigt ist) für den zweiten Kraftübertragungsteil 66' auf. Das zweite Gegenelement 36' weist bevorzugt einen Zapfen oder Schieberflächen auf den gegenseitigen Seiten des zweiten Schieberbereiches 33' in der Querrichtung 67 des Walzenversatzes RO betrachtet auf. Bevorzugt befindet sich das zweite Gegenelement 36' in der Mitte des Bewegungsbereiches der zweiten Linearführung 33a' in der Richtung des Walzenversatzes RO betrachtet.
Der zweite Kraftübertragungsteil 66' ist vorgesehen, sich im Verhältnis zum zweiten Gegenelement 36' in die Richtung des Walzenversatzes RO in die Querrichtung 67 zu bewegen (bevorzugt zu gleiten) , und die Verbindung zwischen dem zweiten Kraftübertragungsteil 66' und dem zweiten Gegenelement 36' ist bevorzugt spielfrei in der Richtung des Walzenversatzes RO vorgesehen.
Die Vorrichtung 100 weist einen Stellantrieb 70 sowie bevorzugt ein mit dem Stellantrieb verbundenes Getriebe 71 auf, womit die von der Walzenversatzbewegung RO der Kalanderwalze 13 vorausgesetzte Rotationsbewegung hervorgerufen wird. Der Stellantrieb 70 weist bevorzugt einen Elektromotor und das Getriebe 71 bevorzugt ein Spiralgetriebe oder ein Planetgetriebe auf, dessen Übersetzungsverhältnis ausreichend gross gewählt wird, damit auf die exzentrische Achse 50 ausreichend Drehmoment ausgebildet werden kann. Bevorzugt wird der Stellantrieb 70 derart hin und her betrieben, dass die Exzenterflächen 52, 52' der exzentrischen Achse 50 höchstens 180[deg.] hin und her rotiert werden. Bevorzugt, wenn ununterbrochen die grösste hinund hergehende Walzenversatzbewegung ausgeführt werden soll, kann die exzentrische Achse 50 in eine Richtung rotiert wer den.
Alternative Stellantriebe zur Rotation der exzentrischen Achse 50 könnten der Zylinderantrieb wie der Hydraulikantrieb oder der Hubspindel sein.
Im Allgemeinen können die Länge und die Frequenz der linearen Walzenversatzbewegung RO wie gewünscht eingestellt werden. Bevorzugt kann die Winkelstellung der exzentrischen Achse 50 bei der gewünschten Frequenz gedreht werden und so viel wie die gewünschte Winkel-Stellung ist, um eine passende Hinderungsoder Dämpfungswirkung für das Barring zu schaffen.
Der Stellantrieb weist eine Stütze 72 zur Verhinderung des Drehens des Stellantriebes 70 im Verhältnis zum Trag- und Belastungsarm 30 auf. Bevorzugt weist die Stütze 72 ein Element zum Haften der Stütze ohne Drehung am Trag- und Belastungsarm 30 auf, zum Beispiel eine Nut 77, die zusammen mit der am Trag- und Belastungsarm 30 befindlichen Form wie mit einem Zapfen 37 funktioniert. Der Stellantrieb 70, bevorzugt mit dem Stellantrieb in Verbindung stehendes Getriebe 71, ist geschaltet, um die exzentrische Achse 50 von ihrem Antriebskopf 53 aus zu drehen.
Die Walzenversatzvorrichtung 100 ist natürlich auch mit Hilfe einer solchen exzentrischen Achse 50 realisierbar, die nur eine Exzenterfläche 52 aufweist. Dabei ist die Exzenterfläche zum Beispiel ausreichend breit gebildet, damit die Stützung des Trag- und Belastungsarmes 30 im Verhältnis zu dem Rahmen F der Faserbahn ausreichend stabil wäre.
Gemäss einem Gesichtspunkt wird vorgeschlagen, eine Faserbahnmaschine zu realisieren, die eine Vorrichtung 100 gemäss einer bevorzugten Ausführungsform aufweist. Bevorzugt weist die Faserbahnmaschine mindestens drei Nipwalzen 11-18 auf. Gemäss ei ner bevorzugten Ausführungsform weist die Faserbahnmaschine einen Kalander oder eine Pressvorrichtung oder eine Streichanlage auf. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Faserbahnmaschine ein Kalander, und die erste Nipwalze 13 ist eine Zwischenwalze.
Die Erfindung kann in den neuen Konstruktionen sowie in Konstruktionstypen wie Umbauten angewandt werden, wobei schon vorhandene Konstruktionen ergänzt oder überholt werden. Die Erfindung kann in den Faserbahnmaschinen oder in Teilen der Faserbahnmaschinen, wie in Kalandern, Pressvorrichtungen und Streichanlagen angewandt werden.
Die oben dargestellte Beschreibung bietet nicht begrenzende Beispiele für einige Ausführungsformen der Erfindung an. Für einen Fachmann ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Details begrenzt wird, sondern die Erfindung kann auch durch andere äquivalente Methoden realisiert werden.
Einige Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können ohne den Einsatz der anderen Merkmale ausgenutzt werden. Die oben dargestellte Beschreibung soll als ein nur die Prinzipien der Erfindung beschreibender Bericht und nicht als die Erfindung begrenzend betrachtet werden. So begrenzen den Schutzumfang der Erfindung nur die angeführten Patentanforderungen.
Patentansprüche :