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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbringung einer Kraft auf eine Walze einer Faserbahnbearbeitungsmaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der
US 4,332,192 bekannt.
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In Faserbahnbearbeitungsmaschinen, wie z. B. Maschinen zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Papier, Pappe oder Tissue bzw. Gewebe, wird die Faserbahn in unterschiedlichen Verfahrensschritten, beispielsweise zum Trocknen oder Kalandrieren, zwischen zwei einen Walzenspalt bildenden Walzen gepresst. Dabei ist meist eine Walze beweglich und die andere Walze starr gelagert. Mittels einer gattungsgemäßen Vorrichtung kann auf die bewegliche Walze eine Kraft aufgebracht werden, um den Anpressdruck in dem Walzenspalt, den sogenannten Walzenspaltdruck bzw. Nipdruck, und damit das Walzenspaltprofil zu verändern.
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Die in der
US 4,332,192 zur Führung des Trägerarms der Walze verwendete Linearführung weist eine verhältnismäßig geringe Breite auf, was insbesondere bei kleinen durch die Kraftaufbringungseinrichtung aufgebrachten Kräften zu im Verhältnis zu der aufgebrachten Kraft hohen Reibungen und damit zu einer schlechten Beeinflussbarkeit des Drucks in einem Walzenspalt führt, der durch die abgestützte Walze und eine weitere, vorzugsweise starr gelagerte Walze gebildet wird.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufbringung einer Kraft auf eine Walze einer Faserbahnbearbeitungsmaschine und/oder zur Abstützung der Walze zu schaffen, mit welcher sowohl bei hohen als auch bei geringen auf die Walze aufgebrachten Kräften eine gute Steuerung des Walzenspaltprofils möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße Breite der Linearführung von wenigstens 350 mm werden die aufgrund der thermischen Ausdehnung und der Biegung der Walze auf den Trägerarm und somit auch auf den Schlitten aufgebrachten Kräfte erheblich reduziert, wodurch sich die Reibungskräfte zwischen dem Trägerarm bzw. dem Schlitten desselben einerseits und der Linearführung andererseits erheblich verringern. Durch diese verringerte Reibung kann die auf die Walze aufzubringende Kraft sehr viel exakter aufgebracht werden, wodurch der Walzenspaltdruck und damit das Walzenspaltprofil insbesondere bei geringen Kräften sehr viel genauer gesteuert werden kann.
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Durch die verringerte Reibung ergibt sich vorteilhafterweise auch eine geringere Hysterese zwischen der Aufbringung von Kraft mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem in dem Walzenspalt herrschenden Walzenspaltdruck bzw. Nipdruck.
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Darüber hinaus wird durch die größere Breite der Linearführung eine höhere Stabilität derselben erreicht, wodurch die auf die Walze aufzubringenden Kräfte noch exakter eingestellt werden können.
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Die oben genannten Vorteile können noch verstärkt werden, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Linearführung eine Breite von wenigstens 400 mm aufweist.
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Eine alternative Lösung der Aufgabe ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 3.
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Eine solche Wälzlagerung, mittels welcher der Schlitten an der Linearführung geführt ist, verringert die Reibung zwischen dem Trägerarm und der Linearführung erheblich, wodurch sich hinsichtlich der besseren Einstellbarkeit der auf die Walze aufzubringenden Kraft und der besseren Steuerung des Walzenspaltprofils ähnliche Vorteile wie oben ausführlich erläutert ergeben.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Linearführung zwei voneinander beabstandete Führungsschienen aufweist. Durch zwei voneinander beabstandete Führungsschienen kann eine höhere Stabilität der Führung des Trägerarms und somit der Walze an der Linearführung erreicht werden.
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Eine höhere Stabilität des an der Linearführung geführten Trägerarms ergibt sich, wenn der Abstand der beiden Führungsschienen voneinander wenigstens 350 mm, vorzugsweise wenigstens 400 mm, aufweist.
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Um die erforderlichen hohen Kräfte in besonders einfacher und zuverlässiger Art und Weise über den Trägerarm auf die Walze aufbringen zu können, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Kraftaufbringungseinrichtung als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.
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Die Linearführung kann beispielsweise in einer vertikalen oder in einer geneigten Richtung verlaufen.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus 1;
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3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus 3.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils eines Kalanders 1, der Teil einer Faserbahnbearbeitungsmaschine bzw. -anlage ist, die in ihrer Gesamtheit jedoch nicht dargestellt ist. Mit der Faserbahnbearbeitungsmaschine wird eine Faserbahn W hergestellt, die unter anderem auch durch den Kalander 1 verläuft. Bei der Faserbahn W kann es sich beispielsweise um eine Papier-, oder Karton- oder Tissuebahn handeln. Der Kalander 1 weist im vorliegenden Fall zwei Walzen auf, nämlich eine untere Walze 2 und eine obere Walze 3. In an sich bekannter Weise kann der Kalander 1 auch mehr als die zwei dargestellten Walzen 2, 3 aufweisen. Statt an dem Kalander 1 könnte die nachfolgend beschriebene Erfindung auch an einer anderen Einrichtung der Faserbahnbearbeitungsmaschine angeordnet sein, welche wenigstens die zwei Walzen 2, 3 aufweist, beispielsweise in einem Trocknungsabschnitt der Faserbahnbearbeitungsmaschine.
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Um die untere Walze 2 gegen die obere Walze 3 bewegen bzw. allgemein eine Kraft auf die untere Walze 2 aufbringen zu können und damit einen Walzenspaltdruck in einem Walzenspalt N einstellen zu können, ist eine Vorrichtung 4 zur Aufbringung einer Kraft auf die Walze 2 und/oder zur Abstützung der Walze 2 vorgesehen. Statt der unteren Walze 2 könnte auch die obere Walze 3 mittels der Vorrichtung 4 mit Kraft beaufschlagt werden. Die Vorrichtung 4 weist eine Kraftaufbringungseinrichtung 5 auf, die im vorliegenden Fall als Hydraulikzylinder ausgebildet ist. Die Kraftaufbringungseinrichtung 5 wirkt auf einen die Walze 2 abstützenden Trägerarm 6, wobei in der Darstellung auf den Trägerarm 6 mit der Walze 2 verbindende Bauteile verzichtet wurde, die jedoch an sich bekannt sind. Der Trägerarm 6 weist einen Schlitten 7 auf bzw. ist im vorliegenden Fall einteilig mit dem Schlitten 7 ausgeführt und ist über den Schlitten 7 an einer im Wesentlichen in der vertikalen, mit „z” bezeichneten Richtung verlaufenden Linearführung 8 geführt. Im vorliegenden Fall ist die Linearführung 8 unmittelbar an dem Kalander 1 angebracht. Statt in der vertikalen Richtung z kann die Linearführung 8 auch in einer geneigten, d. h. einen bestimmten Winkel gegenüber der Vertikalen aufweisenden Richtung verlaufen.
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Um eine möglichst große Stabilität der Führung des Schlittens 7 und somit des Trägerarms 6 an der Linearführung 8 zu erreichen, weist die Linearführung 8 eine Breite b von wenigstens 350 mm, vorzugsweise von wenigstens 400 mm auf. Die Breite b der Linearführung 8 ist in der Schnittansicht von 2 besser zu erkennen.
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Durch die Verwendung der Linearführung 8 mit dem Abstand von wenigstens 350 mm, vorzugsweise wenigstens 400 mm, verringern sich die durch thermische Ausdehnung und Biegung der Walze 2 von der Walze 2 auf die Linearführung 8 übertragenen Kräfte um ungefähr 50%, was zu einem entsprechenden Rückgang der Reibungskräfte von ungefähr 50% führt.
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Die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform des Kalanders 1 und der Vorrichtung 4 entspricht im Wesentlichen derjenigen, die unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben wurde. Daher sind für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet und die identischen Bauteile werden unter Bezugnahme auf die 3 und 4 nicht nochmals ausführlich beschrieben. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 ist bei der Ausführungsform gemäß der 3 und 4 der Schlitten 7 des Trägerarms 6 mittels einer Wälzlagereinrichtung 9 gegenüber der Linearführung 8 gelagert. Mittels der Wälzlagereinrichtung 9 werden sehr geringe Kräfte zwischen dem Schlitten 7 und der Linearführung 8 erreicht. Die Wälzlagereinrichtung 9 kann die verschiedensten, an sich bekannten Wälzlagerelemente aufweisen.
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Im vorliegenden Fall weist die Linearführung 8 zwei voneinander beabstandete Führungsschienen 8a und 8b auf und der Abstand d der beiden Führungsschienen 8a, 8b voneinander beträgt wenigstens 350 mm, vorzugsweise wenigstens 400 mm.
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Durch die Verwendung der Wälzlagereinrichtung 9, insbesondere auch durch den Abstand von wenigstens 350 mm, vorzugsweise wenigstens 400 mm, verringern sich die durch thermische Ausdehnung und Biegung der Walze 2 von der Walze 2 auf die Linearführung 8 übertragenen Kräfte in Abhängigkeit von der Schmierung zwischen dem Schlitten 7 und der Linearführung 8 um ungefähr 75%, was zu einem entsprechenden Rückgang der Reibungskräfte von ungefähr 75% führt.
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Es wäre auch möglich, die beiden oben beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung 4 bzw. des Kalanders 1 miteinander zu kombinieren. Insbesondere wäre es möglich, die Wälzlagereinrichtung 9 auch bei der Ausführungsform der 1 und 2 einzusetzen. Im vorliegenden Fall wird bei der Ausführungsform der Vorrichtung 4 gemäß der 1 und 2 statt der bei Ausführungsform gemäß der 3 und 4 eingesetzten Wälzlagereinrichtung 9 ein Gleitlager verwendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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