AT508289B1

AT508289B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen aufwickeln einer faserstoffbahn

Info

Publication number: AT508289B1
Application number: AT0080109A
Authority: AT
Inventors: Gernot Ing Tropper; Wilhelm Dipl Ing Mausser; Robert Schloffer; Gerald Martiner
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2011-02-15
Also published as: CN101892606B; ES2430416T3; US20100301156A1; EP2253567A3; PL2253567T3; EP2253567A2; US8302898B2; AT508289A1; EP2253567B1; CA2703509A1; CN101892606A; CA2703509C

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn (1), insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Faserstoffbahn (1) über eine auf Schwinghebeln (4) gelagerte Tragtrommel (2) geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung (5) aufgewickelt und die Anpresskraft im Nip (24) zwischen Papierwickel (16) und Tragtrommel (4) mit Hilfe einer Kraftmesseinrichtung (7) gemessen wird, wobei der Schwinghebel (4) gegen die Kraftmesseinrichtung (7) über ein Spannelement (8) spannbar ist. Die Spannkraft zur Spannung des Schwinghebels (4) gegen die Kraftmesseinrichtung (7) ist über das Spannelement (8) einstellbar. Sie ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet, dass der Schwinghebel (4) an seinem unteren Ende an den Seiten zwei Ausnehmungen (19) aufweist, wodurch eine Schwächung (17) des Schwinghebels (4) entsteht, die die Schwingbewegung des Schwinghebels (4) ermöglicht

Description

österreichisches Patentamt AT 508 289 B1 2011-02-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Faserstoffbahn über eine Tragtrommel, die jeweils an einem Ende auf einem vertikalen Schwinghebel gelagert ist, geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird und die Kraft zwischen dem Schwinghebel und einem feststehenden Gegenstück über eine Kraftmesseinrichtung gemessen wird, wobei der Schwinghebel gegen die Kraftmesseinrichtung über ein Spannelement spannbar ist. Die Spannkraft zur Spannung des Schwinghebels gegen die Kraftmesseinrichtung ist über das Spannelement einstellbar. Über diese Kraftmessung am Schwinghebel kann die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour und Tragtrommel gemessen werden.

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist bereits in der AT 411 590 B (Andritz AG) beschrieben. Auch hier befindet sich jeweils eine Kraftmesseinrichtung zur Ermittlung der Anpresskraft im Nip direkt zwischen dem jeweiligen Schwinghebel und einem feststehenden Gegenstück der Papiermaschinenstuhlung. Jede Kraftmesseinrichtung wird vor dem Betrieb über Spannelemente gegen den jeweiligen Schwinghebel vorgespannt. Diese Vorspannung ist notwendig, da ansonsten Schwingungen und Vibrationen der Tragtrommel das Messergebnis verfälschen. Zur Vorspannung drücken Spannelemente die Schwinghebel gegen die Kraftmesseinrichtungen, dadurch kann ein dauernder Kontakt von Schwinghebel und Kraftmesseinrichtung gewährleistet werden und es wird ein dauerndes Signal für eine Regelung geliefert. Die Spannelemente in der AT 411 590 B werden entweder mechanisch (z.B. über Federn oder Federpakete) oder hydraulisch bzw. pneumatisch betätigt und spannen die Schwinghebel immer mit einer konstanten Kraft gegen die jeweilige Kraftmesseinrichtung vor. Nach dem Verspannen der Schwinghebel gegen die Kraftmesseinrichtungen werden die Kraftmesseinrichtungen auf Nipkraft 0 geeicht. Im Betrieb wird dann über die Hydraulikzylinder (oder Pneumatikzylinder) der Primär- und Sekundärarme eine vorgewählte Nipkraft über den Papierwickel auf die Tragtrommel übertragen. Diese Kraft wird dann von den Kraftmesseinrichtungen gemessen und das Messergebnis zur Regelung der Hydraulikzylinder der Primär- und Sekundärarme herangezogen.

[0003] Die Vorspannung der Kraftmesseinrichtung auf einen konstanten Wert vor dem Betrieb hat den Nachteil, dass diese Vorspannung mit der Zeit und aufgrund von Vibrationen nachlässt. Dadurch ist keine genaue Nipkraftmessung mehr möglich. Die Vorspannung der Kraftmesseinrichtung muss daher von Zeit zu Zeit überprüft und nachgestellt werden, dies ist jedoch nur bei einem Stillstand der Anlage möglich. Die Spannelemente sind außerdem schwer erreichbar, wodurch eine Nachstellung der Vorspannung sehr umständlich ist. Darüber hinaus können mechanische Spannelemente nur relativ ungenau vorgespannt werden.

[0004] Ein weiteres Problem sind die während des Betriebes durch Wärme verursachten Längenänderungen der Befestigungselemente für die Kraftmesseinrichtung und die Spannelemente. Auch dadurch ändert sich die Vorspannung im Betrieb und es kommt zu Schwankungen der

Messwerte.

[0005] Außerdem offenbart die AT 411 590 B Schwinghebel, die um Bolzen drehbar gelagert sind. Diese Schwinghebellagerung durch Bolzen verursacht unkontrollierbare Reibungsverluste, die in der Größenordnung der Nipkraft liegen können. Verschmutzungen der Bolzen bzw. eine Änderung der Schmierverhältnisse in den Bolzen können außerdem die Reibungsverluste verändern.

[0006] Ziel der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung zu offenbaren, die die angeführten Nachteile ausräumt, dadurch ist auch bei sehr kleinen Anpressdrücken eine gute Regelbarkeit während des Aufwickelvorgangs gegeben.

[0007] Erfindungsgemäß weist der Schwinghebel an seinem unteren Ende an den Seiten zwei Ausnehmungen auf, wodurch eine Schwächung des Schwinghebels entsteht. Diese Schwächung ermöglicht die Schwingbewegung des Schwinghebels.

[0008] In der Vorrichtung ist die Spannkraft zur Spannung des Schwinghebels gegen die Kraft- 1/8 österreichisches Patentamt AT 508 289 B1 2011-02-15 messeinrichtung über das Spannelement im Wickelbetrieb einstellbar. Somit ist eine Vorspannung der Kraftmesseinrichtung bei der Montage nicht mehr erforderlich. Die Installation einer Kraftmesseinrichtung, die keine Vorspannung benötigt ist erheblich einfacher und schneller. Die Spannkraft des Schwinghebels gegen die Kraftmessdose kann jederzeit angepasst bzw. korrigiert werden. Außerdem kann für einen jeweiligen Faserstofftyp die optimale Spannkraft gewählt werden. Für unterschiedliche Faserstofftypen kann nämlich eine unterschiedliche Nipkraft erforderlich sein und es ist sinnvoll, wenn die Spannkraft entsprechend angepasst wird. Auch ein Betrieb ohne Spannkraft ist denkbar.

[0009] Es ist natürlich auch denkbar, dass die Spannkraft während des Aufwickelvorganges eines Tambours kontinuierlich geändert wird.

[0010] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Spannelement ein einstellbarer Hydraulikzylinder. Über den Druck im Hydraulikzylinder kann dann auf besonders einfache Weise die Spannkraft auch während des Betriebes eingestellt werden. Der Hydraulikzylinder ist dafür mit einer Hydraulikleitung mit einer entsprechenden Steuereinrichtung verbunden.

[0011] Ebenso kann das Spannelement durch einen einstellbaren Pneumatikzylinder gebildet werden.

[0012] In einer weiteren Ausführungsform ist die Kraftmesseseinrichtung in einer Ausnehmung des Schwinghebels befestigt und über ein Verbindungselement mit dem feststehenden Gegenstück verbunden. Durch die Unterbringung der Kraftmesseinrichtung im Schwinghebel ist diese vor schädlichen Umgebungseinflüssen wie beispielsweise Staub oder plötzliche Temperaturschwankungen geschützt.

[0013] Die Kraftmesseinrichtung kann aber auch zwischen dem Schwinghebel und dem feststehenden Gegenstück angeordnet sein. Der Schwinghebel kann dadurch einfacher ausgeführt sein und die Montage bzw. der Wechsel der Kraftmesseinrichtung wird vereinfacht.

[0014] Es ist günstig, wenn die Lagerung der Tragtrommel auf dem Schwinghebel innerhalb einer Lagerung für einen Primärarm angeordnet und von der Primärarmlagerung entkoppelt ist. Dadurch liegen die Lagerung der Tragtrommel und die Lagerung des Primärarms weitestgehend in einer Achse und in einer Ebene, durch die Nipkraft hervorgerufen Kräfte können so besser von dem Maschinenrahmen aufgenommen werden.

[0015] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen [0016] Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontinuierlichen

Aufwickeln einer Faserstoffbahn [0017] Fig. 2 einen weiter Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung [0018] Fig. 3 eine Kraftmesseinrichtung, die in einer Ausnehmung eines Schwinghebels unter gebracht ist [0019] Fig. 4 eine Tragtrommellagerung im Inneren einer Primärarmlagerung.

[0020] Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche Bauteile.

[0021] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln einer Faserstoffbahn 1. Die Tragtrommel 2 ist jeweils an einem Ende 3 auf jeweils einem vertikalen Schwinghebel 4 durch die Lagerung 11 gelagert. Der Schwinghebel 4 weist im vorliegenden Beispiel an seinem unteren Ende an den Seiten zwei Ausnehmungen 19 auf, wodurch eine Schwächung 17 des Schwinghebels 4 entsteht. Diese Schwächung 17 ermöglicht die Schwing beweg ung des Schwinghebels 4. Die Schwingungsrichtung des Schwinghebels 4 ist durch den Pfeil 20 angedeutet.

[0022] Die Faserstoffbahn 1 wird nach der Tragtrommel 2 in einer Wickeleinrichtung 5 auf einer Wickelhülse 15 zu einem Papierwickel 16 aufgewickelt. Die Wickelhülse 15 steckt auf einer Wickelwelle 23, die an beiden Enden durch Sekundärarme 26 geführt wird.

[0023] Zwischen der Tragtrommel 2 und dem Papierwickel 16 wird ein Nip 24 gebildet. Die 2/8 österreichisches Patentamt AT 508 289 B1 2011-02-15

Anpresskraft des Papierwickels 16 bzw. der Wickelwelle 23 gegen die Tragtrommel 4 muss im Wickelbetrieb genau gemessen bzw. geregelt werden. Die Regelung der Anpresskraft im Nip 24 und die Positionssteuerung der Sekundärarme 26 erfolgt über Hydraulikzylinder 25. Die Messung der Anpresskraft im Nip 24 erfolgt über zwei Kraftmesseinrichtungen 7, die jeweils zwischen den beiden Schwingehebeln 4 und einem feststehende Gegenstück 6 angeordnet sind. Das feststehende Gegenstück 6 ist ein Teil der Papiermaschinenstuhlung bzw. ist es fest mit der Papiermaschinenstuhlung verbunden.

[0024] Die erfassten Messwertsignale steuern die Anpresskraft der beiden Hydraulikzylinder 25, sodass dafür gesorgt ist, dass ein absoluter Parallellauf der Sekundärarme 26 auf Führerseite FS und Triebseite TS sowie ein vorgewählter Nipkraftverlauf (konstant oder veränderlich) über den gesamten Wickelvorgang gesichert ist.

[0025] Im Wickelbetrieb ist es günstig, wenn der Schwinghebel 4 zusätzlich zur Anpresskraft im Nip 24 gegen die Kraftmesseinrichtung 7 gedrückt bzw. gespannt wird. Diese Spannung verhindert bzw. vermindert eine Verfälschung des Mess-Signals der Kraftmesseinrichtung 7 durch Vibrationen.

[0026] Zur Spannung der Schwinghebel 4 gegen die Kraftmesseinrichtung 7 sind jeweils Spannelemente 8 vorgesehen, erfindungsgemäß ist die Spannkraft dieser Spannelemente 8 einstellbar. Es kann sich dabei beispielsweise um einstellbare Hydraulikzylinder oder um einstellbare Pneumatikzylinder handeln. Die Spanelemente 8 sind über die Leitung 18 mit einer entsprechenden Steuereinrichtung (nicht dargestellt) verbunden.

[0027] In Fig. 1 sind die Spannelemente 8 direkt unter der Kraftmesseinrichtung 7 angeordnet, also an der Seite der Tragtrommel 2, an der die Faserstoffbahn 1 auf die Tragtrommel 2 aufläuft. Die Spannkraft wird durch ein Zusammenziehen der Spannelemente 8 hervorgerufen.

[0028] Die Spannelemente 8 können aber auch auf der Seite der Tragtrommel 2, an der die Faserstoffbahn 1 von der Tragtrommel 2 abläuft, also auf der Nipseite, angeordnet sein. Dies ist in Fig. 2 dargestellt. Die Spannkraft wird dann durch ein Ausdehnen der Spannelemente 8 erzeugt.

[0029] Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des Schwinghebels 4 und stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar. Hierbei sind die Kraftmesseinrichtungen 7 jeweils in einer Ausnehmung 9 der Schwinghebel 4 untergebracht und am Schwinghebel 4 befestigt. Der Schwinghebel 4 weist eine Bohrung 21 auf, durch die ein Verbindungselement 10 von Außen in die Ausnehmung 9 geführt werden kann. Das Verbindungselement 10 ist an einem Ende mit der Kraftmesseinrichtung 7 und am anderen Ende mit einem feststehenden Gegenstück 6 der Papiermaschinenstuhlung verbunden. Der Durchmesser der Bohrung 21 sollte so groß sein, dass das Verbindungselement 10 problemlos hindurchgeführt werden kann, ohne dabei den Schwinghebel zu berühren. Eine Kraft zwischen Schwinghebel 4 und feststehendem Gegenstück 6 bzw. Verbindungselement 10 kann auch so über die Kraftmesseinrichtung 7 gemessen werden. Die Vorspannung der Kraftmesseinrichtung 7 wird auch hier über ein regelbares Spannelement 8 eingestellt.

[0030] Fig. 4 zeigt eine Tragtrommellagerung 11 im Inneren einer Primärarmlagerung 12, 13 in Maschinenlaufrichtung. Die Wickelwelle 23 mit der aufgesteckten Wickelhülse 15 befindet sich hierbei noch im Primärarm 14 und nicht im Sekundärarm 26, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

[0031] Die Enden 3 der Tragtrommel 2 sind jeweils auf dem Schwinghebel 4 gelagert, diese Lagerung 11 ist innerhalb einer Lagerung 12, 13 für den Primärarm 14 angeordnet und von der Primärarmlagerung 12, 13 entkoppelt. Dadurch liegen die Lagerung 11 der Tragtrommel 2 und die Lagerung 12, 13 des Primärarms 14 weitestgehend in einer Achse und in einer Ebene, durch die Nipkraft hervorgerufen Kräfte können so besser von dem Maschinenrahmen aufgenommen werden. Die Primärarmlagerung 12 weist dabei eine Öffnung 22 auf, durch die das Ende 3 der Tragtrommel 2 bzw. die Tragtrommelwelle hindurchgeführt wird. Die Öffnung 22 muss dabei so groß sein, dass trotz der leichten Schwingbewegung der Tragtrommel 2, die 3/8

Claims

österreichisches Patentamt AT 508 289 B1 2011-02-15 Tragtrommelwelle die Primärarmlagerung 12 nicht berühren kann. Der Schwinghebel 4 befindet sich in dieser Ausführungsform innerhalb der Primärarmstuhlung, ebenso die Kraftmesseinrichtung 7 und das Spannelement 8. [0032] Aufwickelvorrichtungen mit Primär- und Sekundärarmen sind allgemein bekannt, ebenso wie der darin ablaufende Aufwickelvorgang, weshalb hier lediglich auf die bereits erwähnte AT 411590 verwiesen wird. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn (1), wobei die Faserstoffbahn (1) über eine Tragtrommel (2), die jeweils an einem Ende (3) auf einem vertikalen Schwinghebel (4) gelagert ist, geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung (5) aufgewickelt wird und die Kraft zwischen dem Schwinghebel (4) und einem feststehenden Gegenstück (6) über eine Kraftmesseinrichtung (7) gemessen wird, wobei der Schwinghebel (4) gegen die Kraftmesseinrichtung (7) über ein Spannelement (8) spannbar ist, wobei die Spannkraft zur Spannung des Schwinghebels (4) gegen die Kraftmesseinrichtung (7) über das Spannelement (8) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwinghebel (4) an seinem unteren Ende an den Seiten zwei Ausnehmungen (19) aufweist, wodurch eine Schwächung (17) des Schwinghebels (4) entsteht, die die Schwingbewegung des Schwinghebels (4) ermöglicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (8) ein einstellbarer Hydraulikzylinder ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (8) ein einstellbarer Pneumatikzylinder ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft-messeinrichtung (7) in einer Ausnehmung (9) des Schwinghebels (4) befestigt ist und über ein Verbindungselement (10) mit dem feststehenden Gegenstück (6) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (7) zwischen dem Schwinghebel (4) und dem feststehenden Gegenstück (6) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (11) der Tragtrommel (2) auf dem Schwinghebel (4) innerhalb einer Lagerung (12, 13) für einen Primärarm (14) angeordnet und von der Primärarmlagerung (12, 13) entkoppelt ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 4/8