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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Faserbahnmaschinen wie Papier- und Kartonmaschinen.
Besonders, aber nicht nur, betrifft die Erfindung die Verschiebung
der Mittellinie der die Faserbahn pressenden Walze.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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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 Oberfläche,
wie einer Me tallwalze, 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.
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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 Mehrwalzenkalander 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°–90° variieren.
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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 verstan den,
unter dem Obernip wird der oberste Kalandrierungsnip 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 Ober- 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.
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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
OptiLoadTM und TwinLineTM.
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Der
OptiLoadTM-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.
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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.
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Eine
Walzenversatzanordnung der Kalanderwalzen wird in der Patentanmeldung
EP 1275777 dargestellt.
Ein Walzenversatzaufbau der Kalanderwalzen wird zum Beispiel in
der Anmeldung
FI 20055407 dargestellt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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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.
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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
vor gesehen, 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.
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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.
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Das
Gegenelement weist bevorzugt einen Zapfen oder mindestens eine Gleitfläche
auf und bevorzugt weist der Kraftübertragungsteil Führungen und
gabelartige Gleitführungen auf.
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Die
Vorrichtung weist bevorzugt einen Stellantrieb zum Drehen mindestens
einer Exzenterfläche auf, bevorzugt vom Antriebsende der
Achse aus.
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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 Zy linderantrieb,
zum Beispiel ein Hydraulikantrieb oder ein Hubspindel.
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Bevorzugt
ist das Kraftübertragungsmittel 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.
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Bevorzugt
weist der Trag- und Belastungsarm mindestens eine daran steif und
unbeweglich vorgesehenen Befestigungsfläche für
die Befestigung des Lagergehäuses der ersten Nipwalze auf.
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Bevorzugt
beträgt die Größe der mit Hilfe der Vorrichtung
zu realisierenden hin- und hergehenden Walzenversatzbewegung 10–50
mm, bevorzugter 30–40 mm.
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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.
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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.
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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.
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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 Walzen versatzmechanismus
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.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die
Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigelegten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 das
Walzensystem des Mehrwalzenkalanders ausgestattet mit einem Walzenversatz
der Kalanderwalze darstellt,
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2 eine
Walzenversatzvorrichtung darstellt, und
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3 die
Walzenversatzvorrichtung gemäß der 2 geteilt
in Komponenten darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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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.
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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 der art, dass sie in das Walzensystem
zum Beispiel am Beginn des Walzensystems eingeführt wird
und dass sie das Walzensystem am Ende des Walzensystems verlässt.
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In 1 wird
schematisch eine Faserbahnmaschine dargestellt, welche acht Nipwalzen 11–18 und
sieben Nips N1–N7 aufweist. Der Mehrwalzenkalander 10 gemäß 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 Trag- und 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.
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In
dem schematisch von der Seite her dargestellten Beispiel gemäß 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 1 wird die Bahn W über
die Ausziehwalze 21 in den Obernip N1 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.
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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.
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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 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.
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Als
eine Lösung zur Verhinderung vom Barring wird der anhand
der 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 30–40
mm.
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In
Verbindung mit den 2 und 3 wird die
seitliche Verschiebung der im Walzensystem der 1 in
der Oberposition von oben gerechnet als dritte Kalanderwalze befindlichen
Kalanderwalze 13 mit elastischen Oberfläche beschrieben
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 2 wird im
zu sammengebauten Zustand der Aufbau einer bevorzugten für
die realzeitige und seitliche Verschiebung der Faserbahnmaschine
und für den Walzenversatz geeigneten Walzenversatzvorrichtung 100 dargestellt.
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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 3 wird der Aufbau der 2 detaillierter geteilt
in Komponenten dargestellt.
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Die
Walzenversatzvorrichtung 100 weist einen Trag- und Belastungsarm 30,
eine erste Schiebervorrichtung 40 und eine zweite Schiebervorrichtung 40',
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.
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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 Entlas tungszylinder 29 vorgesehen
ist, der an den Rahmen F des Kalanders gestützt ist. Der Trag-
und Belastungsarm 30 weist einen mit dem ersten Kopf 31 verbundenen
zweiten Kopf 32 auf, an dem mindestens eine Befestigungsfläche 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 2 und 3 zweiteilig,
wobei er neben dem anderen Kopf 32 einen in einem Abstand angeordneten
Stützkopf 32' 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.
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Ein
wichtiges Merkmal für die in den 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 Bewe gung 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.
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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.
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Der
erste Schieberbereich 33 weist eine erste Linearführung 33a auf,
bevorzugt eine Schieberführung, mit deren Hilfe in Richtung
des Pfeiles RO, also in Rich tung 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.
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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 Schieberla gers mit der zweiten Stützfläche 51' der
exzentrischen Achse 50 auf.
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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 Trag-
und 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.
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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.
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Der
Rahmen F des Kalanders, der in den Beispielen in den 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.
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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.
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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 Belastungsar mes 30 mit
Hilfe eines eine geradlinige Bewegung ausführenden Mechanismus
wie einer Linearführung 33a, 33a'.
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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 Exzenterflächen 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.
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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.
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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 Walzen versatzteiles 60 in die Richtung des
Walzenversatzes RO in die Querrichtung 67 zulässt.
Bevorzugt weist der erste Kraftübertragungsteil 66 Führungen
wie gabelartige Schieberführungen auf den gegenseitigen
Seiten der Mittelachse der dritten Lageröffnung 61 auf.
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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. Bevorzugt befindet sich das erste
Gegenelement 36 in der Mitte des Bewegungsbereiches der
ersten Linearführung 33a in der Richtung des Walzenversatzes
RO betrachtet.
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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.
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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.
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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.
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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 gegenseiti gen 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.
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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.
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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° hin
und her rotiert werden. Bevorzugt, wenn ununterbrochen die größte
hin- und hergehende Walzenversatzbewegung ausgeführt werden
soll, kann die exzentrische Achse 50 in eine Richtung rotiert
werden. Alternative Stellantriebe zur Rotation der exzentrischen
Achse 50 könnten der Zylinderantrieb wie der Hydraulikantrieb
oder der Hubspindel sein.
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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 Hinderungs-
oder Dämpfungswirkung für das Barring zu schaffen.
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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.
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Die
Walzenversatzvorrichtung 100 ist natürlich auch
mit Hilfe einer solchen exzentrischen Achse 50 realisierbar,
die nur eine Exzenterfläche 52 aufweist. Da bei
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.
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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 einer
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.
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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.
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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.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1275777 [0008]
- - FI 20055407 [0008]