AT508641B1 - Verfahren in einer mit einem metallbandumlauf ausgestatteten behandlungsanlage und eine das verfahren anwendbare behandlungsanlage - Google Patents

Abstract

Verfahren in einer mit einem Bandumlauf (6) ausgestatteten Nachbearbeitungsanlage (1) einer Papier-/ Tissuepapier-/ Karton- oder Nachbehandlungsmaschine zur Minimierung des Einflusses von den in der Maschinenrichtung vorkommenden Fehlern in der im Behandlungsbereich (N) zwischen einem Metallband (6) und einem Gegendruckelement (3) der Nachbearbeitungsanlage (1) der zu behandelnden Faserbahn (9), wobei die Behandlungsanlage (1) mit Spannvorrichtungen (14,15) zur Lenkung des Metallbandes in der Querrichtung ausgestattet ist, wobei jede der Spannvorrichtungen (14,15) mit zueinander unterschiedlich einstellbarer Druckversorgung so wirkt, dass das Metallband (6) während des Betriebes so gelenkt wird, dass es eine oszillierende Bewegung in der Querrichtung ausführt, deren Umfang und Geschwindigkeit einstellbar sind.

Description

österreichisches Patentamt AT 508 641 B1 2013-08-15

Beschreibung [0001] Verfahren in einer mit einem Metallbandumlauf ausgestatteten Behandlungsanlage mit einem Metallbandumlauf einer Papier-/Tissuepapier-/Kartonmaschine oder einer Nachbehandlungsmaschine ausgestattete Behandlungsanlage.

[0002] Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren in einer mit einem Bandumlauf ausgestatteten Nachbearbeitungsanlage einer Papier-/Tissuepapier-/Karton- oder Nachbehandlungsmaschine zur Minimierung des Einflusses von den in der Maschinenrichtung vorkommenden Fehlern in der im zwischen dem Metallband und dem Widerstandselement befindlichen Behandlungsbereich zu behandelnden Faserbahn, welche Behandlungsanlage mit Elementen zur Lenkung des Metallbandes in der Maschinenrichtung ausgestattet ist. Ein Gegenstand der Erfindung ist auch eine mit dem Metallbandumlauf einer Papier-/Tissuepapier-/Karton- oder Nachbehandlungsmaschine ausgestattete Behandlungsanlage der Faserbahn.

[0003] Zum Beispiel können in der Papierherstellungslinie in verschiedenen Aufbauelementen Abweichungen der Bahn in Querrichtung (Verschleiß, fehlerhafte Profilierung, etc.) auftreten, welche in dem herzustellenden Papier oder Karton einen Fehler im Querprofil hervorrufen, wie einen Kaliber-, Feuchtigkeits-, Glanz- oder Flächengewichtfehler. Dieser regelmäßige Fehler kann als solcher im Endprodukt sichtbar sein oder an für sich ein sehr kleiner Fehler, wie zum Beispiel ein Dickenfehler, kann Probleme beim Wickeln und/oder beim Rollenschneiden hervorrufen, denn die Rolle weist tausende Schichten von Papier auf und ein regelmäßiger Fehler in Maschinenrichtung wiederholt sich und wird dann sichtbar.

[0004] Ein in der herzustellenden Bahn vorkommender regelmäßiger Fehler beansprucht zusätzlich mit der Zeit andere Aufbauelemente wie die Walzen im Kalander, die Walzen in der Leimpresse und die Gegenwalen in den Streichstationen usw., was wiederum den in dem Endprodukt sichtbaren Profilfehler verschlimmert.

[0005] In einigen Fällen ist es möglich, dass aufgrund der in den früheren Prozessphasen vorkommenden Fehler das fehlerhafte Dicken- und Feuchtigkeitsprofil des Papiers während eines längeren Zeitraumes in einer mit einem Metallbandumlauf ausgestatteten Behandlungsanlage in dem Metallband regelmäßige sich wiederholende Verschleißstellen in der Maschinenrichtung verursacht, welche ihrerseits Dickenprofilfehler im Papier hervorrufen. Eine solche Behandlungsanlage ist zum Beispiel der Metallbandkalander. Beispiele von anderen mit einem Metallbandumlauf ausgestatteten Behandlungsanlagen sind der Veröffentlichung W003/064761 A1 und WO03/064762 A1 zu entnehmen.

[0006] Die Druckschrift DE 11 2004 001111 T5 lehrt einen Aufbau, bei dem zwei Zylinder mit der gleichen Druckversorgungsquelle verbunden sind und somit der gleiche Druck für beide Zylinder verwendet wird.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Lösung zu finden, mit deren Hilfe der Einfluss der Fehler in der Faserbahn auf den Verschleiß des Metallbandes in der Behandlungsanlage und auf die darauf zurückzuführenden Dickenabweichungen der Faserbahn sowie auf die Qualität des Endproduktes minimiert oder bevorzugt gänzlich eliminiert werden kann. Es soll also ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Behandlungsanlage gefunden werden.

[0008] Im Hinblick auf das Verfahren ist die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Im Hinblick auf die Behandlungsanlage ist die Aufgabe durch eine Behandlungsanlage mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0009] Die Oszillierung des Metallbandes beseitigt an und für sich keinen den Verschleiß des Metallbandes hervorrufenden Fehler in der Faserbahn, aber gleicht die Wirkung des Fehlers in der Faserbahn auf den Verschleiß des Metallbandes und die Wirkung in dem Metallband auf die Faserbahn wesentlich gänzlich aus, wenn sie ausreichend umfangreich in Bezug auf die Größe des Fehler ist. Der Umfang der Oszillierung kann zum Beispiel im Bereich ±10 - ±30mm sein und sie kann zum Beispiel bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit in beide Richtungen oder 1 /5 österreichisches Patentamt AT 508 641 B1 2013-08-15 auch periodenweise erfolgen. Der Verschleiß des Bandes wegen den Fehlern in der Faserbahn erfolgt relativ langsam und er kann erst nach dem Betrieb von mehreren Monaten zum Vorschein kommen. Dann kann die Oszillierung auch sehr langsam sein und bevorzugt periodenweise weiter laufen, zum Beispiel 1 mm auf einmal und danach Stopp für mehrere Minuten. Unter einer langsamen Oszillierung wird im Zusammenhang mit dieser Anmeldung eine von einer Stunde sogar bis zu mehreren Stunden dauernde Zeitperiode zum Ausführen einer Hin-und Her-Bewegung in der Querrichtung verstanden. Die Oszillierung verhindert auch aufgrund der möglicherweise im Band vorkommenden Fehler die Kumulation eines Dickenfehlers in der Maschinenrichtung in den Rollen.

[0010] Die Oszillierung hilft auch in den Fällen, bei denen das Band reifenartig zum Beispiel wegen eines fremden Gegenstandes innerhalb des Bandumlaufes oder wegen eines im Schaber steckengebliebenen harten, verschleißenden Gegenstandes wie eines Steines beschädigt wird. Wenn die Wirkung eines solchen einzelnen Fehlers im Band auf das Endprodukt ausgeglichen werden soll, wird die Oszillierung bevorzugt relativ schnell durchgeführt. Unter einer schnellen Oszillierung wird im Zusammenhang mit dieser Anmeldung eine von ihrer Dauer her unter eine Stunde dauernde Hin- und Her-Bewegung des Metallbandes in der Querrichtung verstanden, bevorzugt ein von einer Minute bis zu mehreren Minuten oder zu einigen dutzen-den Minuten dauernder Zeitraum.

[0011] Die Oszillierung verschiebt die ganze Zeit an der Stelle des Bahnrandes die Position der das Band beeinflussenden größten Wechselspannung und verbessert dabei die Ermüdungsfestigkeit des Bandes. Mit Hilfe der Oszillierung kann zusätzlich der auf die Querfehler der Führungswalze des Metallbandes zurückzuführende Fehler im Metallband ausgeglichen werden.

[0012] Dank der Oszillierung des Bandes müssen die Schaber und die Reinigungsgeräte des Bandes nicht mehr oszilliert werden, was wiederum die ganze Konstruktion preislich günstiger macht.

[0013] Zur Durchführung von Oszlillation können die schon vorhandenen Führungselemente des Metallbandes eingesetzt werden, in dem sie so modifiziert werden, dass das Metallband kontrolliert hin und her in der Querrichtung des Bandes versetzt werden kann. Als ein Beispiel für solche Führungselemente kann die in der Veröffentlichung DE 11 2004 001111 T5 dargestellte Lösung vorgeführt werden, bei welcher die Führungselemente automatisch vorgesehen sind, das Band im Wesentlichen nicht versetzbar in der Querrichtung des Bandes zu halten. Aufgrund der Führungselemente kann sich das Band nur eine sehr kurze Strecke im Bereich ca. 0,1-1 mm bewegen. Die Funktion dieser Führungselemente kann so modifiziert werden, dass sie das Band in der Querrichtung hin und her im Umfang einer einstellbaren Strecke versetzen, zum Beispiel im Bereich ±10 - ±30 mm, bei einer einstellbaren Geschwindigkeit.

[0014] Im Folgenden wird die Erfindung aufgrund der beigelegten Zeichnung beschrieben, wobei: [0015] Fig. 1 zeigt als schematische Darstellung von vorne betrachtet eine mit einem Metall band ausgestattete Behandlungsanlage, in der das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden kann.

[0016] In Fig. 1 wird als von vorne betrachtetes Beispiel eine das erfindungsgemäße Verfahren anwendende Behandlungsanlage dargestellt, welche als ein Metallbandkalander 1 realisiert worden ist. In Fig. 1 wird nur der in Hinsicht auf die Beschreibung der Erfindung relevante Teil von dem Metallbandkalander dargestellt, welcher zum Beispiel eine Polymerwalze 2 mit weicher Oberfläche aufweist, welche über ihre Achsen auf die an Lagerblöcken 10 und 11 angeordnete Lager gestützt wird. Die Polymerwalze 2 kann eine starre Achse aufweisen oder die Achse kann sich mit dem Walzenmantel drehen, in der Nähe von der Polymerwalze 2 ist in der axialen Richtung parallel in Bezug auf die Polymerwalze 2 ist eine Führungswalze 4 angeordnet, welche über die Achsenenden auf die Lagerblöcke 12 und 13 gestützt wird.

[0017] Die Walze kann auch als eine innenseitig von der Mitte gelagerte Walze realisiert werden. 2/5 österreichisches Patentamt AT 508 641 B1 2013-08-15 [0018] Um die Mäntel der Polymerwalze 2 und die Führungswalze 4 ist ein endloses Metallband 6 zum Laufen vorgesehen. Das Band 6 umläuft mit den Walzen 2 und 4 und den Walzenmänteln entlang eine geschlossene, schleifenartige Bahn in einer gewissen Position in der Achsenrichtung der Walzen. Dem Bandkalander 1 ist auch eine Gegenwalze 3 zugeordnet, welche zusammen mit der Polymerwalze 2 in einer den Nip N bildenden Berührung angeordnet ist. Dabei wird die sog. Nipzone zwischen dem endlosen Metallband 6 und der Gegenwalze 3 gebildet. Die zu behandelnde Faserbahn 9 wird durch die Nipzone N zur Kalandrierung und weiter zur Weiterbehandlung geführt.

[0019] Der zwischen den Walzen 2 und 4 des Bandes bleibende Teil wird mit Hilfe der Führungswalze 4 gespannt, besonders in Verbindung mit den Enden der Führungswalze 4, bevorzugt mit Hilfe der an den Lagerblöcken 12 und 13 angeordneten Spannvorrichtungen 14, 16, und 15, 17 des Bandes 6. Als ein Teil der Spannvorrichtungen zählen hier an den Enden der Führungswalze 4 in Verbindung mit den Lagerblöcken 12 und 13 angeordnete Hydraulikzylinder 14 und 15, mit deren Hilfe Kräfte an die Enden der Führungswalze 4 gerichtet werden. Alternativ können pneumatische Zylinder oder andere bekannte Vorrichtungen zum Ausrichten der Kraft eingesetzt werden. Zusätzlich dazu sind die Lagerblöcke 12 und 13 zum Beispiel mit Hilfe der Gleitlager oder Linearführungen 16 und 17 so gestützt, dass sich die Führungswalze 4 im Wesentlichen in der Richtung einer Ebene, welche durch die Richtung der Bewegungsrichtung also der Belastung eines Zylinders 14 oder 15 oder der beiden Zylinder bestimmt wird, bewegen kann. Die Gleitlager oder die Linearleitungen 16 und 17 nehmen also die auf die Walze 4 des Bandes 6 gerichtete Kräfte und andere auf die Führungswalze 4 sowie auf die Lagerblöcke 12 und 13 gerichtete Kräfte auf, welche möglicherweise dazu neigen, auch die Führungswalze 4 in Bezug auf die oben erwähnte Ebene in der Querrichtung zu bewegen.

[0020] Beim ersten Zylinder 14 wird auf das entsprechende Ende der Führungswalze 4 die Kraft F1A gerichtet, wobei das Band 6 unter der Wirkung der Kraft F1A gegen den Walzenmantel der Führungswalze 4 gespannt wird. Die erwünschte Spannung wird erzielt, indem dem Zylinder 14 über das dem Hydraulikkreis 18a des Zylinders 14 zugeordneten Druckreduzierventil und weiter über die Zuführungslinie 20, 20a der eingestellte hydraulische Druck zugeführt wird. Entsprechend wird bei dem anderen Zylinder 15 auf das entsprechende Ende der Führungswalze 4 die Kraft F1B gerichtet, wobei das Band 6 unter der Wirkung der Kraft F1B gegen den Walzenmantel der Führungswalze 4 gespannt wird. Dem Zylinder 15 wird der über das dem Hydraulikkreis 18a des Zylinders 15 zugeordneten Druckreduzierventil und weiter über die Zuführungslinie 20, 20b eingestellte hydraulische Druck zugeführt. Der hydraulische Druck kann gesondert für die beiden Zylinder 14 und 15 bevorzugt zwischen zirka 0 - 200 bar eingestellt werden, aber er kann auch je nach Bedarf auch davon abweichen. Im normalen Betrieb stehen die Druckzustände der Zylinder 14 und 15 in Flussverbindung miteinander und dabei sind die auf die beiden Enden der Walze 4 gerichteten Kräfte F1A ja F1B im Wesentlichen gleich groß und somit bleiben die Spannung des Bandes 6 und die Position in axialer Richtung im normalen Betrieb wesentlich unverändert.

[0021] In Fig. 1 wird eine beispielhafte Situation dargestellt, in der das Band 6 in der Richtung der Längsachse der Führungswalze 4 im Umfang einer Strecke d rechts versetzt wurde, indem die auf die Enden der Führungswalze 4 gerichteten Kräfte F1A und F1B untereinander so eingestellt wurden, dass die Führungswalze 4 geneigt wird, während das linke Ende gestützt durch die Linearführungen 16 und 17 in der Richtung der durch die Bewegung der Zylinder 14 und 15 bildeten Ebene steigt. In der Situation der Fig. 1 hat die Oszillationsbewegung die erwünschte Bewegungsstrecke in einer Richtung ausgeführt und die auf die Zylinder 14, 15 gerichtete Kräfte sind so eingestellt, dass die Führungswalze 4 in gegengesetzte Richtung geneigt wird, während sich das rechte Ende gestützt durch die Linearführungen 16 und 17 in der durch die Bewegungen der Zylinder 14 und 15 gebildeten Ebene hebt, wobei das Band beginnt, sich zurück nach links bei einer gewünschten Geschwindigkeit zu versetzen. Die Strecke d wird stark übertrieben in Fig. 1 dargestellt, während ihre Länge bevorzugt zirka zwischen 10 mm - 30 mm beträgt, während die Breite des Bandes sogar über 10 m beträgt. 3/5

Claims (10)

1. österreichisches Patentamt AT 508 641 B1 2013-08-15 Patentansprüche 1. Verfahren in einer mit einem Bandumlauf (6) ausgestatteten Nachbearbeitungsanlage (1) einer Papier-/Tissuepapier-/Karton- oder Nachbehandlungsmaschine zur Minimierung des Einflusses von den in der Maschinenrichtung vorkommenden Fehlern in der im Behandlungsbereich (N) zwischen einem Metallband (6) und einem Gegendruckelement (3) der Nachbearbeitungsanlage (1) der zu behandelnden Faserbahn (9), wobei die Behandlungsanlage (1) mit Spannvorrichtungen (14, 15) zur Lenkung des Metallbandes in der Querrichtung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spannvorrichtungen (14, 15) mit zueinander unterschiedlich einstellbarer Druckversorgung auf das Metallband (6) während des Betriebes einwirkt, wobei durch die unterschiedlich mit Druck versorgten Spannvorrichtungen (14, 15) das Metallband (6) eine Oszillationsbewegung in der Querrichtung ausführt, deren Größe (d) und Geschwindigkeit einstellbar sind.
2. 2. Verfahren nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (d) und die Geschwindigkeit der Oszillationsbewegung gemäß einem in der Faserbahn (9) und/oder im Metallband (6) vorkommenden Positionsfehler eingestellt werden.
3. 3. Verfahren nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (d) und die Geschwindigkeit der Oszillationsbewegung gemäß der Position des Randes der zu behandelnden Faserbahn (9) eingestellt werden.
4. 4. Verfahren nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss des in der Faserbahn (9) vorkommenden Positionsfehlers auf den Verschleiß des Metallbandes (6) durch ein relativ langsames Oszillieren des Metallbandes (6) minimiert wird.
5. 5. Verfahren nach dem Patenanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oszillieren periodenweise erfolgt.
6. 6. Verfahren nach dem Patenanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oszillieren bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit durchgeführt wird.
7. 7. Verfahren nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Einfluss des im Metallband (6) vorkommenden Positionsfehlers auf das Endprodukt durch eine relativ schnell ausgeführte Oszillation des Metallbandes (6) minimiert wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Hin- und Her-Bewegung des Metallbandes (6) in der Querrichtung im Bereich ±10 - ±30 mm liegt.
9. 9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Dauer der Hin- und Her-Bewegung des Metallbandes (6) in Querrichtung im Bereich von einer Minute bis zu mehreren Stunden liegt.
10. 10. Mit einem Metallbandumlauf einer Papier-/Tissuepapier-/Kartonmaschine oder einer Nachbehandlungsmaschine ausgestattete Behandlungsanlage (1), die einen Behandlungsbereich (N) zwischen einem Metallband (6) und einem Gegendruckelement (3) der Nachbearbeitungsanlage (1) zur Behandlung der Faserbahn (9) aufweist, wobei die Behandlungsanlage mit Spannvorrichtungen zur Lenkung des Metallbandes (6) in der Querrichtung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spannvorrichtungen (14, 15) mit zueinander unterschiedlich einstellbarer Druckversorgung ausgestattet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5