DE102007028986A1 - Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Endlosbandes - Google Patents

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Abstract

Für Breitnip-Kalander werden zum Teil dünnwandige, metallische Endlosbänder (5) verwendet, die mit der zu kalandrierenden Papierbahn (25) in Kontakt treten. Die Herstellung derartiger dünnwandiger Endlosbänder (5) ist sehr aufwändig und teuer. Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung derartiger dünnwandiger Endlosbäner (5) zu vereinfachen. Dazu wird vorgeschlagen, das Endlosband (5) nahtlos durch Materialauftrag auf die Oberfläche (13) eines Abscheidedorns (6) auszubilden und anschließend von der Oberfläche (13) des Abscheidedorns (6) zu entfernen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Endlosbandes für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein dünnwandiges Endlosband für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen, das mit der zu bearbeitenden Materialbahn in Kontakt tritt. Schließlich umfasst die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
  • Bei Maschinen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen, wie insbesondere bei Papiermaschinen oder Kartonagemaschinen, wird die herzustellende bzw. die zu bearbeitende Materialbahn über eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Walzen geleitet. Beispielsweise wird die Glättung einer Papierbahn üblicherweise durch eine Druckbeaufschlagung der Papierbahn erreicht.
  • Dazu durchläuft die Papierbahn einen Bearbeitungsnip, der von zwei zueinander benachbarten Walzen gebildet wird. Diese Anordnung wird üblicherweise als Kalander bezeichnet. Eine derartige Bearbeitung der Papierbahn wird dementsprechend auch als Kalandrieren bezeichnet.
  • Mit fortschreitender Weiterentwicklung von Papiermaschinen stieß man auf gewisse Probleme und Einschränkungen, die ein Kalanderaufbau mit zwei starren, metallischen, einander gegenüberliegenden Kalanderwalzen aufweist.
  • Ein erstes Problem liegt in der kurzen Verweildauer der Papierbahn im Nip klassischer Kalander begründet. Dies hat zur Folge, dass eine größere Anzahl an Bearbeitungsnips verwendet werden muss, um das erwünschte Bearbeitungsergebnis zu erreichen. Dies setzt eine entsprechend große Anzahl an Kalandern voraus, die entsprechend teuer in der Anschaffung sind. Auch wenn die Anzahl der zu verwendenden Walzen durch die Nutzung von sogenannten Superkalandern verringert werden kann, bleibt die Anzahl der erforderlichen Nips im Wesentlichen gleich. Darüber hinaus zeigen Superkalander auch anderweitige Probleme.
  • Eine Möglichkeit zur Verringerung der erforderlichen Anzahl an Nips besteht darin, die Verweildauer der Papierbahn in einem einzelnen Nip zu vergrößern. Dies bewerkstelligen sogenannte Breitnip-Kalander. Bei diesen ist eine der Kalanderwalzen mit einer elastischen Oberfläche versehen. Dadurch wird die entsprechende Walzenoberfläche von der korrespondierenden Kalanderwalze im Nipbereich konkav verformt, so dass ein Nip mit größe rer Bearbeitungslänge entsteht. Ein Nachteil derartiger Breitnip-Kalander ist, dass bezüglich der Walzenoberfläche gewisse Einschränkungen hinsichtlich der Materialauswahl bestehen. Darüber hinaus setzt die elastische Verformbarkeit der einen Kalanderwalze der Drehzahl der Walzen gewisse Grenzen.
  • Um die Einschränkungen hinsichtlich der Materialbeschaffenheit der Kalanderwalzenoberflächen zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, die zu kalandrierende Papierbahn auf der Seite, die der elastisch verformbaren Walze zugewandt ist, mit einem dünnwandigen, metallischen Endlosband zu unterstützen. Dieses Endlosband dient quasi als Ersatz für eine metallische Walzenoberfläche.
  • Um die Bearbeitungslänge eines Breitnip-Kalanders weiter zu erhöhen, wurde darüber hinaus vorgeschlagen, anstelle einer elastisch verformbaren Walze einen konkav geformten Andruckschuh vorzusehen, der gegen eine dazu korrespondierende Walzenoberfläche gepresst wird. Zwischen dem Gegenschuh und der zu kalandrierenden Papierbahn befindet sich ein dünnwandiges Endlosband aus Metall, das die zu kalandrierende Papierbahn im Bereich des Gegenschuhs unterstützt und sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Papierbahn bewegt.
  • Ein weiteres Problem bei Kalandern ist der Durchhang. Bei heutigen Kalanderwalzenlängen von bis zu 15 m Länge und mehr, kommt es zu einem nicht unerheblichen Durchhang der Walzen. Dieser Durchhang kann sich in Bezug auf entstehende Vibrationen als problematisch erweisen. Darüber hinaus bewirkt der Durchhang eine ungleichmäßi ge Vortriebsgeschwindigkeit der zu kalandrierenden Papierbahn über die Walzenlänge hinweg gesehen. Um insbesondere letzteres Problem anzugehen, wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Möglichkeiten der Bombierung vorgeschlagen.
  • Ein besonders viel versprechender Ansatz, um den nie ganz zu vermeidenden Durchhang von Walzen zu umgehen, besteht in sogenannten Biegekompensationswalzen. Hierzu wird ein Trägerelement über seine Länge hinweg mit Andruckelementen versehen. Über die Andruckelemente wird ein Hohlzylinder geführt, der die zu kalandrierende Papierbahn kontaktiert und für diese als Walzenoberfläche dient. Bei einer entsprechend dünnen Ausführung des Zylindermantels bildet dieser schlussendlich ein dünnwandiges, metallisches Endlosband.
  • Derartige Vorrichtungen, die ein dünnwandiges, metallisches Endlosband verwenden, sind beispielsweise aus WO 01/83884 A1 oder EP 0 370 185 A1 bekannt.
  • Ein großes Problem bei derartigen Endlosbandkalandern ist die Herstellung des dünnwandigen Endlosbandes. Während es bei dickwandigen Zylindermänteln möglich ist, diese durch spanende Bearbeitung herzustellen, ist dies bei sehr dünnwandigen Mänteln mit Wandstärken im Bereich von Zehntel mm nicht mehr möglich. Derartige dünne Wandstärken sind jedoch erwünscht, da diese leicht gebogen werden können, und somit deutlich flexibler verwendet werden können. So ist es möglich, dass ein solches dünnwandiges Metallband über eine Mehrzahl von Zylindern geführt wird und dabei stets die zu bearbeitende Materialbahn unterstützt. Weiterhin ist es bei dünnwandigen Endlosbändern einfacher, diese zu erhitzen bzw. abzukühlen. Dadurch kann beispielsweise Prozesswärme schneller und mit weniger Verlusten behaftet zugeführt bzw. abgeführt werden.
  • Bislang werden derartige dünnwandige Endlosbänder aus dünnwandigen Materialbahnen hergestellt. Dazu werden die Enden der Materialbahn übereinander gelegt und miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen. Anschließend muss die im Bereich der Übergangsnaht zwangsläufig auftretende Materialverdickung abgetragen werden. Dabei muss die Oberfläche sehr fein bearbeitet werden. Da die zu kalandrierende Materialbahn nur sehr dünn ist, führen auch geringste Abweichungen in der Oberflächengüte des Endlosbandes zu sichtbaren Abdrücken in der Papierbahn. Ein Fehler im Bereich von mehreren μm kann bei einer zu bearbeitenden Papierbahn zu Abweichungen im zweistelligen Prozentbereich führen. Eine Papierbahn mit derartigen Oberflächenungenauigkeiten kann meist nur noch als Ausschuss angesehen werden. Diese Glättung im Bereich der Nahtstelle des dünnwandigen Endlosbands ist sehr zeitaufwändig und sehr kostenintensiv.
  • Aufgrund der relativ dünnwandigen Ausführung der Endlosbahn weist die Bahn naturgemäß eine nur begrenzte Nutzungsdauer auf. Ein in absoluten Beträgen nur geringer Verschleiß führt bei einer dünnwandigen Bahn zu einem prozentual gesehen großen Materialabtrag. Dadurch ist die Endlosbahn infolge von Verschleiß relativ häufig auszutauschen.
  • Kommt es darüber hinaus zu einem Riss in der zu bearbeitenden Materialbahn, so kommt es in der Regel zu einer sogenannten Batzenbildung der Papierbahn. Dies kann leicht zu einer Beschädigung der dünnwandigen Endlosbahn führen, so dass diese ausgetauscht werden muss.
  • Das Erfordernis eines relativ häufigen Austauschs der Endlosbahn in Kombination mit den relativ hohen Kosten für die Endlosbahn haben sich in der Vergangenheit als eine der Ursachen erwiesen, die einer weiten Verbreitung der an sich vorteilhaften Endlosbahnkalander im Wege standen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Ausbildung eines dünnwandigen Endlosbandes für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen vorzuschlagen.
  • Dazu wird vorgeschlagen, ein Verfahren der oben genannten Art derart durchzuführen, dass das Endlosband nahtlos durch Materialauftrag auf die Oberfläche einer Materialauftrageinrichtung ausgebildet wird und anschließend von der Oberfläche der Materialauftrageinrichtung entfernt wird.
  • Dadurch, dass das Endlosband nahtlos und damit von vornherein als Endlosband ausgebildet wird, kann das bislang erforderliche Zusammenfügen der Enden der Materialbahn und insbesondere die anschließende Oberflächenbehandlung im Nahtbereich entfallen. Dadurch kann eine vereinfachte und kostengünstigere Herstellung des Endlosbands realisiert werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Oberflächengüte des Endlosbandes zu verbessern, da Oberflächenungenauigkeiten aufgrund des nunmehr nicht mehr erforderlichen Oberflächenbehandlungsschritts entfallen können. Durch das anschließende Entfernen des Endlosbands von der Oberfläche der Materialauftrageinrichtung kann das Band auch unabhängig von der Oberfläche, auf der es ursprünglich abgeschieden wurde, verwendet werden. Insbesondere kann das Endlosband über eine Mehrzahl von Walzen geführt werden. Auch wenn die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Investitionen unter Umständen recht hoch sein können, so können sich diese dennoch relativ schnell amortisieren. Denn dünnwandige Endlosbänder für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen können, wie oben bereits ausgeführt, als Verschleißteil angesehen werden.
  • Ein vorteilhafter Materialauftrag kann sich ergeben, wenn dieser zumindest zeitweise durch Materialabscheidung auf der Oberfläche der Materialauftrageinrichtung erfolgt. Eine Materialabscheidung zeichnet sich in der Regel durch einen langsamen Materialauftrag pro Zeiteinheit aus. Auch wenn dies auf den ersten Blick nachteilig erscheinen mag, so kann durch den relativ langsamen Materialauftrag mittels Materialabscheidung eine genauere Verfahrensführung realisiert werden, die zu homogeneren Oberflächen und Dicken des Endlosbandes führen kann. Darüber hinaus ist darauf hinzuweisen, dass die abzuscheidende Materialdicke ohnehin nicht besonders groß ist, so dass die erforderlichen Abscheidezeiten in einem vertretbaren Rahmen gehalten werden können.
  • Eine mögliche Art der Materialabscheidung kann durch zumindest zeitweise galvanische Abscheidung erfolgen. Dies kann dadurch realisiert werden, dass die Materialauftrageinrichtung ganz oder teilweise in ein galvanisches Bad eingetaucht wird. Durch Anlegen einer entsprechenden Spannung kann das Material von einer Opferelektrode zum auszubildenden dünnwandigen Endlosband "übertragen" werden. Durch galvanische Abscheidung lassen sich Oberflächen von besonderer Güte erzeugen. Darüber hinaus kann durch geeignete Variation der angelegten Spannung eine besonders einfache und dennoch hochgenaue Prozessführung der Abscheidung realisiert werden.
  • Eine weitere mögliche Realisierung der Materialabscheidung kann durch zumindest zeitweise chemische Abscheidung erfolgen. Dies kann beispielsweise durch ein mit entsprechenden Chemikalien versetztes Bad realisiert werden, in das die Materialauftrageinrichtung ganz oder teilweise eingetaucht wird. Durch geeignete Nachdosierung von Chemikalien, beispielsweise mittels eines Pumpumlaufverfahrens, kann die Konzentration der Chemikalien im Abscheidebad konstant gehalten werden. Auf diese Weise kann ein hochgenauer Materialabtrag, der dementsprechend zur Ausbildung einer Endlosbahn hoher Güte führt, durchgeführt werden. Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass eine chemische Abscheidung besonders vorteilhaft mit einer galvanischen Abscheidung kombiniert werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Art der Materialabscheidung kann sich ergeben, wenn diese zumindest zeitweise durch ein Dampfabscheideverfahren, insbesondere durch physi kalische Dampfabscheidung (Physical Vapour Deposition; PVD) und/oder chemische Dampfabscheidung (Chemical Vapour Deposition; CVD) erfolgt. Auch diese Materialabscheideverfahren können hochgenau gesteuert werden. Speziell bei Dampfabscheideverfahren ist es möglich, dass bestimmte Oberflächenbereiche gezielt bzw. bevorzugt mit Material beaufschlagt werden. Dadurch können beispielsweise Endlosbänder realisiert werden, die in unterschiedlichen Oberflächenbereichen unterschiedliche Dicken aufweisen und beispielsweise "bombiert" sind. Eine derartige unterschiedlich dicke Ausführung des Endlosbandes bzw. eine derartige Bombierung kann selbstverständlich auch mittels anderweitiger geeigneter Materialabscheide- sowie Materialauftragsverfahren erfolgen.
  • Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der Materialauftrag (wobei der Materialauftrag durch Materialabscheidung und/oder andere Verfahren erfolgen kann) durch mehrere einzelne Auftragsschritte erfolgt. Dadurch können beispielsweise mehrlagige Endlosbänder realisiert werden. Solche Endlosbänder können durch geeignete Kombinationen von Materialien die jeweiligen spezifischen Vorteile der eingesetzten Materialien in einem besonders vorteilhaften Endlosband kombinieren. Aber auch wenn das fertige Endlosband aus nur einem einzigen Material besteht, kann ein Herstellungsverfahren mit mehreren einzelnen Auftragsschritten von Vorteil sein. Beispielsweise kann in einem ersten Auftragsschritt eine Materiallage durch ein besonders schnelles Auftragsverfahren hergestellt werden, um auf diese Weise Zeit zu sparen. Mit einem weiteren, nachgeordneten Auftragsverfahren, welches gegebenenfalls ei nen deutlich niedrigeren Materialauftrag pro Zeiteinheit aufweist, kann dennoch eine besonders hohe Oberflächengüte der fertigen Endlosbahn realisiert werden.
  • Besonders vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Materialauftrag zumindest zeitweise nur auf einem Teilbereich der Oberfläche der Materialauftrageinrichtung erfolgt. Eine derartige Prozessführung kann sich insbesondere im Hinblick auf eine vereinfachte Ausgestaltung der Herstellungsvorrichtung als günstig erweisen. So kann die Materialauftrageinrichtung beispielsweise rotierend in ein Abscheidebad eingetaucht werden, bzw. einer Dampfabscheidung ausgesetzt werden, so dass einerseits die Gesamtvorrichtung einfach ist, aber dennoch ein homogenes Endlosband erzeugt werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Materialauftrageinrichtung als Dorneinrichtung ausgebildet ist. Unter Dorneinrichtung kann insbesondere eine Vorrichtung mit n-zähliger Radialsymmetrie verstanden werden, wobei n möglichst groß gewählt werden kann. Im Falle von n = ∞ ergibt sich eine Radialsymmetrie. Weiterhin kann die Dorneinrichtung auch im Wesentlichen konstant bezüglich einer Längsachse ausgebildet werden. Im Falle einer konstanten Ausbildung längs einer Längsachse und einer unendlich-zähligen Symmetrie ergibt sich eine zylindrisch ausgebildete Materialauftrageinrichtung. Gegebenenfalls kann sich jedoch auch eine leicht konische Gestaltung der Materialauftrageinrichtung als günstig erweisen, da es beispielsweise erleichtert werden kann, das fertig ausgebildete Endlosband von einer derartigen Materialauftrageinrichtung abzunehmen. Dabei kann es sich als notwendig erweisen, das fertige Endlosband in einem Nachbearbeitungsschritt hinsichtlich seines Umfangs zu homogenisieren. Beispielsweise kann durch ein nachgeschaltetes Wälzverfahren (beispielsweise in Form eines Kalanders) der Bereich mit dem ursprünglich kürzeren Umfang verlängert werden, so dass dieser schlussendlich mit dem Bereich mit anfänglich längerem Umfang übereinstimmt.
  • Eine weitere vorteilhafte Prozessführung kann sich ergeben, wenn die Materialauftrageinrichtung zum Entfernen des dünnwandigen Endlosbandes verkleinert wird. Hier ist beispielsweise an Materialauftrageinrichtungen zu denken, die mit einer elastischen Oberfläche versehen sind. Nach beendeter Materialabscheidung wird diese verkleinert, so dass ausreichend "Luft" zum Abnehmen des fertiggestellten Endlosbandes zur Verfügung steht.
  • Als vorteilhaft kann es sich auch erweisen, wenn das dünnwandige Endlosband für Kalandervorrichtungen, insbesondere Breitnip-Kalandervorrichtungen und/oder Biegekompensationswalzen dient. In diesem Zusammenhang ist insbesondere an Vorrichtungen für die Papierindustrie zu denken. Für derartige Einsatzbereiche erweist sich der Einsatz der beschriebenen Endlosbänder als besonders günstig.
  • Neben dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird auch ein dünnwandiges Endlosband der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, welches nahtlos ausgebildet ist. Im Gegensatz zu bislang bekannten Endlosbändern für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen treten bei einem derartigen nahtlosen Endlosband keine Probleme auf, die durch das Vorhandensein einer Naht verursacht werden können. So können beispielsweise die Oberflächen des nahtlosen Endlosbandes homogener sein. Aber auch die Materialeigenschaften an sich können homogener sein, da beispielsweise eine Schweißnaht üblicherweise eine höhere Härte und eine geringere Biegefähigkeit als der Rest des Endlosbandes aufweist.
  • Vorzugsweise besteht das dünnwandige Endlosband zumindest teilweise aus einem nicht kompressiblen Material, insbesondere aus einem Metall und/oder einer Metalllegierung. Bei Verwendung eines nicht kompressiblen Materials können besonders hohe Drücke, beispielsweise in einer Kalandervorrichtung, realisiert werden. Eine eventuell notwendige Kompressibilität, beispielsweise im Nipbereich einer Kalandervorrichtung, kann durch die das dünnwandige Endlosband stützenden Vorrichtungen (beispielsweise flexible Kalanderwalze, Breitnipwalze) zur Verfügung gestellt werden. Es versteht sich von selbst, dass bei physikalischer exakter Betrachtungsweise jedes Material in einem gewissen, geringfügigen Ausmaß kompressibel ist. Der Begriff der Nicht-Kompressibilität (bzw. der Elastizität) ist im Zusammenhang mit dieser Anmeldung folglich nicht auf derartig restriktive Weise auszulegen.
  • Es kann sich jedoch als vorteilhaft erweisen, wenn das Endlosband zumindest teilweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, besteht. Mit einer derartigen, zumindest teilweise elastischen Ausführung kann beispielsweise ein nochmals vergrößerter Breitnip zur Verfügung gestellt werden, oder es können gewisse Ungenauigkeiten bei den im Zu sammenhang mit dem Endlosband vorgesehenen Walzen bzw. Stützeinrichtungen durch das Endlosband ausgeglichen werden.
  • Als besonders vorteilhaft kann es sich darüber hinaus erweisen, wenn das Endlosband unterschiedliche Materiallagen aufweist. Insbesondere ist an eine Kombination von Materiallagen aus nicht kompressiblem Material und elastischem Material zu denken. Die beiden vorstehend beschriebenen Vorteile können sich somit auf vorteilhafte Weise ergänzen. Beispielsweise ist daran zu denken, ein Endlosband aus Kunststoff auf einer Seite mit einer dünnwandigen Metallschicht zu versehen.
  • Vorzugsweise weist das Endlosband eine Dicke zwischen 0 und 5 mm und/oder eine Breite zwischen 1 m und 15 m auf. Mit derartigen Maßen ist das Endlosband in besonderem Maße für eine Verwendung bei Maschinen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen, insbesondere für Maschinen zur Papier- bzw. Kartonherstellung und -bearbeitung, geeignet. Bei einer Dicke bis zu 5 mm kann insbesondere eine ausreichende Biegsamkeit des Endlosbandes realisiert werden. Die Dicke kann jedoch auch dünner gewählt werden und kann beispielsweise maximal 4 mm, 3 mm, 2 mm oder 1 mm betragen. Die genannten Werte zur Breite sind als eine Art von Richtwert aufzufassen und können insbesondere je nach Dimensionierung der Maschinen, bei denen sie verwendet werden sollen, auch abweichende Werte einnehmen. Insbesondere kann als Ober- bzw. Untergrenze 2 m, 3 m, 4 m, 5 m, 6 m, 7 m, 8 m, 9 m, 10 m, 11 m, 12 m, 13 m, 14 m herangezogen werden. Das Verhältnis von Dicke zu Breite sollte ≥ 1:1000, vorzugsweise ≥ 1:500, insbesondere ≥ 1:100, sein.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Endlosband nach einem Verfahren gemäß der vorgeschlagenen Art hergestellt ist. In diesem Falle kann das Endlosband besonders kostengünstig hergestellt werden und weist die bereits beschriebenen Vorteile, gegebenenfalls in analoger Weise, auf.
  • Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Endlosband als Endlosband einer Walzenanordnung, insbesondere einer Kalandervorrichtung, verwendbar ist. Im Zusammenhang mit einer derartigen Vorrichtung können die dem Endlosband eigenen Vorteile in besonderem Maße hervortreten.
  • Ebenfalls wird eine Vorrichtung mit einer Materialauftragvorrichtung, aufweisend eine eine geschlossene Oberfläche aufweisende Materialauftrageinrichtung, vorgeschlagen, die zur Durchführung des bereits vorstehend vorgeschlagenen Verfahrens dient. Eine derartige Vorrichtung ist für das vorgeschlagene Verfahren besonders geeignet. Die Vorteile und geeignete Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich sinngemäß aus den vorstehenden und nachstehenden Anmerkungen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mittels mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung einer nahtlosen Endlosbahn in schematischer Ansicht;
  • 2 einen verkleinerbaren Materialauftragsdorn in schematischer Ansicht;
  • 3 einen konisch ausgebildeten Materialauftragsdorn in schematischer Ansicht;
  • 4 eine Verwendung eines nahtlosen Endlosbandes in einem Breitnip-Kalander in schematischer Ansicht.
  • In 1 ist in schematischer Ansicht eine galvanisch arbeitende Materialauftragvorrichtung 1 dargestellt. Die galvanisch arbeitende Materialauftragvorrichtung 1 umfasst ein galvanisches Tauchbad 2, das mit einem flüssigen Elektrolyt 3 gefüllt ist. Weiterhin befindet sich im Tauchbad 2 die Opferelektrode 4, deren Material zur Ausbildung des dünnwandigen Endlosbands 5 auf dem Abscheidedorn 6 verwendet wird. Zwischen Opferelektrode 4 und Abscheidedorn 6 ist eine Spannungsquelle 7 angeordnet. Die Spannungsquelle 7 ist regelbar ausgeführt, so dass der Abscheideprozess des Materials auf dem Abscheidedorn 6 gesteuert werden kann. Vorteilhafterweise findet dazu eine automatisierte, insbesondere elektronische Steuerung Verwendung. Als Eingabeparameter können beispielsweise die aktuelle Stromstärke, der Widerstand des Tauchbads 2 oder auch anderweitige geeignete Messwerte, die von Sensoren geliefert werden, verwendet werden. Bei der vorliegenden Spannungsquelle 7 ist die Opferelektrode 4, wie bei Metallen üblich, mit der Ano de verbunden. Dementsprechend ist der Abscheidedorn 6 mit der Kathode verbunden. Je nach Erfordernis und abzuscheidendem Material kann dies jedoch auch anders gewählt werden.
  • Weiterhin weist das Tauchbad 2 einen Abfluss 9 und einen Zufluss 10 auf. Mit Hilfe der daran angeschlossenen Leitungen 11 kann der Elektrolyt 3 über eine Umwälzpumpe 8 umgepumpt werden. Dadurch ist ein Umwälzen des Elektrolyts 3 möglich, so dass der Elektrolyt 3 nicht an manchen Stellen vorzeitig verbraucht wird, was zu Unregelmäßigkeiten des abzuscheidenden dünnwandigen Endlosbandes 5 führen könnte.
  • Auch wenn dies im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht näher dargestellt ist, ist es selbstverständlich auch möglich, im Zusammenhang mit der Umwälzpumpe 8 eine Aufarbeitung des Elektrolyts 3 vorzunehmen. Beispielsweise könnte der Elektrolyt 3 auf eine geeignete Temperatur aufgeheizt bzw. abgekühlt werden. Auch wäre eine chemische Regeneration des Elektrolyts 3 möglich. Mit einer entsprechenden Aufarbeitung des Elektrolyts 3 ist es auch möglich, das Tauchbad 2 als kombiniertes galvanisches und chemisches Tauchbad 2 auszubilden. Auch an eine Ausbildung als rein chemisches Tauchbad 2 ist zu denken. Durch eine geeignete Ansteuerung von Spannungsquelle 7 und Aufarbeitung des Elektrolyts 3 kann auch zeitweise ein rein galvanisches Tauchbad, ein rein chemisches Tauchbad oder eine Kombination aus beiden realisiert werden. Die Opferelektrode 4 kann im Übrigen auch beweglich ausgeführt werden und aus dem Tauchbad 2 herausgehoben werden. Dies kann sich gegebenenfalls als vorteilhaft erweisen, wenn zu gewis sen Zeitpunkten eine rein chemische Materialabscheidung erfolgen soll.
  • Wie 1 zu entnehmen ist, taucht der Abscheidedorn 6 nur teilweise in den Elektrolyt 3 des Tauchbads 2 ein. Im in 1 dargestellten Beispiel befindet sich etwa ein Drittel der Umfangsfläche 13 des Abscheidedorns 6 im Elektrolyt. Demzufolge wird zu jedem Zeitpunkt (unter der Voraussetzung, dass überhaupt eine Materialabscheidung erfolgt) auf lediglich einem Drittel der Umfangsfläche 13 Material abgeschieden. Um das gewünschte nahtlose, dünnwandige Endlosband auszubilden, wird daher der Abscheidedorn 6, der vorliegend in Form einer zylindrischen Walze vorliegt, gedreht. Dies ist durch den Pfeil D angedeutet. Die Drehung erfolgt um die Lagerachse 12, in der der Abscheidedorn 6, beispielsweise mit Hilfe von Kugellagern, Wälzlagern oder Carb-Lagern, gelagert ist. Im Bereich der Lagerachse 12 ist weiterhin ein vorliegend nicht näher dargestellter Schleifring angeordnet, über den der Abscheidedorn 6 mit der Spannungsquelle 7 elektrisch verbunden ist.
  • Durch die Drehung D des Abscheidedorns 6 wird das dünnwandige Endlosband 5 im Laufe einer entsprechend großen Anzahl von Umdrehungen des Abscheidedorns 6 sukzessive ausgebildet. Obwohl zu jedem Zeitpunkt nur ein Teilbereich des Endlosbands 5 ausgebildet wird, ergibt sich schlussendlich ein Endlosband 5, bei dem keine Naht feststellbar ist. Durch das nur teilweise Eintauchen lassen sich insbesondere Probleme im Bereich der Lagerachse 12 vermeiden. In diesem Zusammenhang ist auf den bevorzugten Einsatz des dünnwandigen Endlosbands 5 hinzuweisen. Bei einem Einsatz für Bandkalander bei Pa piermaschinen muss das Endlosband eine Umfangslänge von etlichen Metern, meist in der Größenordnung von zweistelligen Meterbereichen aufweisen. Auch die Breite des Endlosbandes liegt oftmals in der Größenordnung von 10 m und mehr. Der Abscheidedorn 6 ist entsprechend groß und schwer, so dass die Lagerung entsprechend genau erfolgen muss.
  • Der Abscheidedorn 6 ist entlang seiner Umfangsfläche 13 bezüglich der Abscheidung von Material aktiviert. Dies kann durch eine geeignete Materialwahl des Abscheidedorns 6 und/oder durch eine geeignete Oberflächenbehandlung der Umfangsfläche 13 erfolgen. Aufgrund der Aktivierung scheidet sich im Bereich der Umfangsfläche 13 Material (z. B. galvanisch und/oder chemisch) ab und bildet das dünnwandige Endlosband 5.
  • Im Bereich der Stirnseiten ist der Abscheidedorn 6 dagegen passiviert. Die Passivierung kann durch eine geeignete Materialwahl des Abscheidedorns 6 und/oder eine geeignete Oberflächenbehandlung des Abscheidedorns 6 in diesem Bereich erfolgen. Dadurch wird verhindert, dass sich auf den Stirnseiten des Abscheidedorns 6 Material ablagert. Es wäre allerdings auch möglich, in einem weiteren Verfahrensschritt Material, welches sich auf den Stirnseiten des Abscheidedorns 6 abgeschieden hat, durch einen gesonderten Verfahrensschritt zu entfernen, bevor das dünnwandige Endlosband 5 nach dessen Fertigstellung vom Abscheidedorn 6 abgenommen wird.
  • Um das fertiggestellte dünnwandige Endlosband 5 nach dessen Fertigstellung vom Abscheidedorn 6 abnehmen zu können, sind unterschiedliche Vorgehensweisen denkbar.
  • In 2 ist in schematischer Ansicht ein Abscheidedorn 6 skizziert, dessen Umfang verkleinerbar ist, um das dünnwandige Endlosband 5 nach dessen Fertigstellung vom Abscheidedorn 6 abnehmen zu können.
  • Der Abscheidedorn 6 besteht beim in 2 dargestellten Prinzipaufbau aus insgesamt vier Walzenteilen 14. Die Walzenteile 14 können durch vorliegend nicht näher dargestellte Vorrichtungen aufeinander zu bewegt bzw. voneinander weg bewegt werden, was in 2 durch Doppelpfeile angedeutet ist. Denkbar wären in diesem Zusammenhang beispielsweise Spindelantriebe oder hydraulische Aktuatoren. Der Aufbau des Abscheidedorns 6 ist selbstverständlich derart vorzunehmen, dass er zur Durchführung des Abscheideverfahrens geeignet gelagert werden kann, beispielsweise durch Lagerungen 12 im Bereich seiner Stirnseiten, so wie dies in 1 angedeutet ist.
  • Im umfangsvergrößerten Zustand des Abscheidedorns 6, so wie er in 2 dargestellt ist, bilden sich zwischen den einzelnen Walzenteilen 14 innere Spalten 15 aus. Aus diesem Grund ist auf der Außenseite des Abscheidedorns 6 eine Beschichtung 16 vorgesehen, welche reversibel expandierbar (elastisch) ist. Die Materialablagerung findet auf der Außenseite der Beschichtung 16 statt. Dank der Beschichtung 16 kann das dünnwandige Endlosband 5 nahtlos hergestellt werden. Die Abweichung von einer Kreiskontur (bzw. Zylinderkontur) im Bereich der inneren Spalten 15 ist für die Ausbildung des dünnwandigen Endlosbandes 5 unerheblich.
  • In 3 ist eine weitere Möglichkeit skizziert, wie die abgeschiedene dünnwandige Materialbahn 5 nach deren Fertigstellung vom Abscheidedorn 6 abgenommen werden kann. Dazu ist der Abscheidedorn 6 konisch geformt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Ausmaß der konischen Verjüngung in 3 zur Verdeutlichung stark übertrieben eingezeichnet ist. Nach Fertigstellung des dünnwandigen Endlosbands 5 kann dieses in Pfeilrichtung A vom Abscheidedorn 6 abgezogen werden. Da das dünnwandige Endlosband 5 im in 3 links befindlichen Bereich einen verkürzten Umfang 17, im in 1 rechts dargestellten Bereich jedoch einen verlängerten Umfang 18 aufweist, sind gegebenenfalls noch Nachbearbeitungsschritte des Endlosbands 5 erforderlich. Hier ist beispielsweise an eine Presswalzenanordnung zu denken, die die Umfangslänge des verkürzten Umfangs 17 und des verlängerten Umfangs 18 angleicht.
  • Im Übrigen wird darauf hingewiesen, dass das dünnwandige Endlosband 6 aufgrund seiner Umfangslänge und seiner nur dünnen Ausbildung im Bereich von üblicherweise nur mehreren Zehntel mm, auch bei sehr harten Materialien, eine erhebliche Elastizität und insbesondere auch Dehnbarkeit aufweist. Gegebenfalls ist es daher möglich, das dünnwandige Endlosband 5 auch ohne gesonderte Vorrichtungen von einem zylindrischen Abscheidedorn 6 abzunehmen.
  • In 4 ist schließlich noch die Verwendung eines dünnwandigen Endlosbandes 5 für einen Breitnip-Bandkalander 19 schematisch dargestellt. Das dünnwandige Endlosband 5 wird von vorliegend drei Umlenkwalzen 20 geführt. Zusätzlich durchläuft das dünnwandige Endlos band 5 einen Breitnip 21, welcher von einem Breitnip-Kalander 22 gebildet wird. Der Breitnip-Kalander 22 weist eine starre, metallische Kalanderwalze 24 auf, die einer zweiten, verformbaren Kalanderwalze 23 gegenüber steht. Die metallische Kalanderwalze 23 verformt im Kontaktbereich 21 der beiden Walzen die verformbare Kalanderwalze 24 leicht konkav, wodurch der Breitnip 21 ausgebildet wird. Weiterhin verläuft die zu kalandrierende Papierbahn 25 durch den Bereich des Breitnips 21 hindurch. Die Papierbahn 25 befindet sich im Bereich des Breitnips 21 zwischen der metallischen Kalanderwalze 23 und dem dünnwandigen Endlosband 5. Durch die große Bearbeitungslänge des Breitnips 21 kann eine gute Glättungswirkung der Papierbahn 25 realisiert werden.
  • Es ist selbstverständlich möglich, dass das dünnwandige Endlosband 5 auch mehrere Kalandernips durchläuft.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 01/83884 A1 [0011]
    • - EP 0370185 A1 [0011]

Claims (19)

  1. Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Endlosbandes (5) für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass – das Endlosband (5) nahtlos durch Materialauftrag auf die Oberfläche (13) einer Materialauftrageinrichtung (6) ausgebildet wird und – anschließend von der Oberfläche (13) der Materialauftrageinrichtung (6) entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialauftrag zumindest zeitweise durch Materialabscheidung auf der Oberfläche (13) der Materialauftrageinrichtung (6) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabscheidung zumindest zeitweise durch galvanische (4, 5, 7) Abscheidung erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabscheidung zumindest zeitweise durch chemische Abscheidung (3, 5, 8) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabscheidung zumindest zeitweise durch ein Dampfabscheideverfahren, insbesondere durch physikalische Dampfabscheidung und/oder chemische Dampfabscheidung, erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialauftrag durch mehrere einzelne Auftragsschritte erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialauftrag zumindest zeitweise nur auf einem Teilbereich der Oberfläche (13) der Materialauftrageinrichtung (6) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialauftrageinrichtung als Dorneinrichtung (6) ausgebildet ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialauftrageinrichtung zum Entfernen des dünnwandigen Endlosbandes verkleinert (14) wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dünnwandige Endlosband (5) für Kalandervorrichtungen, insbesondere Breitnip-Kalandervorrichtungen und/oder Biegekompensationswalzen, dient.
  11. Dünnwandiges Endlosband (5) für Vorrichtungen zur Bearbeitung flächig ausgebildeter Materialbahnen, das mit der zu bearbeitenden Materialbahn flächig in Kontakt tritt, dadurch gekennzeichnet, dass es nahtlos ausgebildet ist.
  12. Dünnwandiges Endlosband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest teilweise aus einem nicht kompressiblen Material, insbesondere aus einem Metall und/oder einer Metalllegierung, besteht.
  13. Dünnwandiges Endlosband nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest teilweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, besteht.
  14. Dünnwandiges Endlosband nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband (5) unterschiedliche Materiallagen aufweist.
  15. Dünnwandiges Endlosband nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Kunststoff mit einer metallischen Beschichtung besteht.
  16. Dünnwandiges Endlosband nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch eine Dicke zwischen 0 und 5 mm und/oder eine Breite zwischen 1 m und 15 m.
  17. Dünnwandiges Endlosband nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist.
  18. Dünnwandiges Endlosband nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als Endlosband (5) einer Walzenanordnung, insbesondere einer Kalandervorrichtung, verwendbar ist.
  19. Vorrichtung mit einer Materialauftragvorrichtung, aufweisend eine eine geschlossene Oberfläche aufweisende Materialauftrageinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0370185A1 (de) 1988-10-31 1990-05-30 Sulzer-Escher Wyss Gmbh Verfahren zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn
WO2001083884A1 (en) 2000-05-03 2001-11-08 Metso Paper, Inc. Belt calender

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0370185A1 (de) 1988-10-31 1990-05-30 Sulzer-Escher Wyss Gmbh Verfahren zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn
WO2001083884A1 (en) 2000-05-03 2001-11-08 Metso Paper, Inc. Belt calender

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