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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bahnbehandlungsvorrichtung für Faserbahnen, bei der ein Walzennip bzw. -spalt zwischen einer Thermowalze und einer Anpresswalze vorhanden ist.
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Hintergrund
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„Bulk“ bzw. das spezifische Volumen (die Beziehung einer Dicke zu einem Basisgewicht) ist eine wichtige Eigenschaft in der Papier- und Kartonherstellung. Falls Papier oder Karton ein hohes spezifisches Volumen aufweist, kann deren Basisgewicht abgesenkt werden, wodurch eine Papier- oder Kartonherstellung durch Einsparungen bei den Rohmaterialien kostengünstiger gestaltet werden kann.
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Ein Metallbandkalandrieren basiert auf Wärme und einer langen Einwirkzeit (siehe 2). Papier und Karton, die durch einen Metallbandkalander kalandriert bzw. geglättet sind, haben gewöhnlich beträchtlich höhere Bulk-Werte bzw. spezifische Volumina als jene, die durch andere Kalandrierverfahren (z.B. harter Spalt) verarbeitet werden. Dies basiert hauptsächlich auf der Tatsache, dass es in einem Metallbandkalander keine Notwendigkeit gibt, allzu hohe Kalandrierdrücke zu verwenden. Faserstoffeinsparungen bzw. eine Verringerung des spezifischen Volumens mittels einer Metallbandkalandrierung wurden bereits in einem industriellen Maßstab und in einigen Probeläufen bewiesen.
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Für den Metallbandkalandrierprozess ist eine Nachbehandlung auf dem Metallband wichtig (siehe 3: Nachbehandlungsphase). Die Bahn gelangt hinter einem „Kalandrierpeak“, der durch die Walze (siehe 2: Profilierungsphase) verursacht wird, in einen Nachbehandlungsbereich, der das Kalandrierergebnis stabilisiert.
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Der Metallbandkalanderprozess wurde als gut befunden, jedoch ist die Konstruktion bzw. der Aufbau des Metallbandkalanders groß, schwer und teuer. Obwohl Papier- und Kartonherstellungsbetriebe die Vorteile bzw. den Nutzen des Metallbandkalanders erkannt haben, waren oftmals die Investitionskosten des Kalanders ein begrenzender Faktor bei der allgemeinen Verbreitung dieser Technologie.
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Die Konstruktion des modernen Metallbandkalanders ist durch die folgenden Kernpunkte definiert. Zum Einen muss eine Druckwalze innerhalb einer Endlosbandschleife eingepasst bzw. angeordnet sein. Aufgrund der Druckwalze bzw. Anpresswalze (rider roll) müssen Dickentoleranzen des Bands bzw. des Metallbands sehr klein sein. Die Anpresswalze drückt die Bahn hinter dem Metallband. Dies bedeutet, dass alle Dickenunterschiede in dem Metallband auf das Papier oder Karton kopiert bzw. übertragen werden.
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Das Band gelangt in den Betrieb bzw. die Herstellungshalle als eine geschlossene Schleife bzw. als ein Endlosband, da das Band derzeit nicht in der Maschine selbst zusammengefügt werden kann. Dem ist so, da die Dickentoleranzerfordernisse nicht erfüllt werden können, falls die Verbindung in der Maschine selbst vorgenommen wird. Mit anderen Worten gibt es keinerlei Verbindung bzw. Fügetechnik, die gut genug wäre und in der Maschine vorgenommen werden kann.
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Stand der Technik
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DE 10 2011 085 093 A1 offenbart einen Kalander, der ein bewegliches Modul aufweist, bei dem drei Walzen innerhalb eines Metallbands laufen. Diese drei Walzen sind in der Lage durch Stellmotoren eine entsprechende Zugspannung in dem Metallband vorzusehen, welches an einem Anlegeabschnitt über eine Thermowalze läuft.
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Falls ein Wechsel des Endlosbands erforderlich ist, kann das Walzenmodul über hydraulische Stellmotoren von der Thermowalze wegbewegt werden und die drei Walzen verringern die Zugspannung in dem Endlosband derart, dass das Endlosband zur Führerseite hin entfernt werden kann und ein neues Band von der Führerseite her hin zur Maschinenseite eingesetzt werden kann. Dies wird möglich durch ein Trennzwischenstück, das für einen Bandausbau vorgesehen ist.
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Aufgrund des komplexen Aufbaus der Bahnbehandlungsvorrichtung der
DE 10 2011 085 093 A1 , die sehr viele Bauteile und Komponenten umfasst und eine umfangreiche Steuerung erfordert, bedingt diese Vorrichtung einen erhöhten Investitionsbedarf.
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Wie bereits vorangehend erwähnt ist, ist das Hauptproblem der derzeit bekannten Kalander der hohe Raum- und Kostenbedarf.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorangehend genannten Probleme zu lösen. Diese Probleme werden durch eine Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bahnbehandlungsvorrichtung für Faserbahnen mit einem Walzennip bzw. -spalt zwischen einer Thermowalze und einer Druck- bzw. Anpresswalze. In Maschinenrichtung ist eine erste Bandführungswalze vor und eine zweite Bandführungswalze nach einer Thermowalze angeordnet, so dass die Bandführungswalzen und die Thermowalze auf einem gemeinsamen Rahmen oder einem Boden angeordnet sind. Zwischen der Thermowalze und den Bandführungswalzen ist ein Endlosband derart geführt, dass die Anpress- bzw. Druckwalze die Thermowalze außerhalb des Kontaktbereichs der Thermowalze mit dem Endlosband berührt.
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Vorzugsweise liegen die Bandführungswalzen und die Thermowalze im Wesentlichen entlang einer Linie nebeneinander.
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Gemäß dieser Bahnbehandlungsvorrichtung ist gewährleistet, dass die Faserbahn zuerst durch einen Walzenspalt zwischen der Anpresswalze und der Thermowalze hindurchgeführt wird, bevor sie anschließend zum Beispiel in dem Bandkalander kalandriert bzw. geglättet wird. Die erste und die zweite Bandführungswalze führen das Endlosband um die Thermowalze herum. Da die beiden Bandführungswalzen wie auch die Thermowalze im Wesentlichen entlang einer Linie nebeneinander angeordnet sind, umfasst der Kalandrierbereich in etwa einen halben Umfang der Thermowalze. Aufgrund dieser Anordnung ist der besonders wichtige Nachbehandlungsbereich (siehe Abschnitt „Hintergrund“), der das Kalandrierergebnis stabilisiert, verglichen zum bekannten Stand der Technik länger. Alternativ kann der Nachbehandlungsbereich, sprich dessen Länge, gleich lang wie im Stand der Technik gemacht werden, was dann eine Thermowalze mit kleinerem Durchmesser ermöglicht.
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Da die genannten Walzen, nämlich die beiden Führungswalzen und die Thermowalze auf einen gemeinsamen Rahmen oder einem Hallenboden angeordnet sind, ist dafür eine einfache Konstruktion ausreichend.
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Diese Anordnung hat außerdem den Effekt, dass die Druckwalze (rider roll) in dem Walzenspalt mit der Thermowalze lediglich die Faserbahn an sich ohne das Endlosband hindurchführt. Aus diesem Grund ist das Endlosband der vorliegenden Erfindung weniger verwundbar bzw. anfällig hinsichtlich eines Schadens, da die Druckwalze nicht direkt auf das Band drückt. Daher ist die mechanische Belastung auf das Band deutlich verringert im Vergleich zum Stand der Technik.
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Ein weiterer Vorteil der Anordnung gemäß Anspruch 1 ist jener, dass eine Möglichkeit besteht, dass bereits existierende zum Beispiel Kalander mit der Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 einfach ersetzt bzw. neu aufgebaut werden können, da dessen Platzbedarf deutlich geringer als jener von bereits vorhandenen zum Beispiel Kalandern ist. Folglich ist eine Integration einer derartigen Bandbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung leicht in bereits bestehenden Anlagen möglich. Die Einsatzmöglichkeiten beschränken sich daher nicht ausschließlich auf neu zu errichtende Anlangen, sondern auch auf bereits bestehende Anlagen.
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Vorzugsweise weist die Bahnbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine Bandfügevorrichtung auf, die ein in die Bahnbehandlungsvorrichtung eingefädeltes Band zu einem Endlosband verbinden kann. In den Kalandern des Stands der Technik war dies nicht möglich (siehe
DE 10 2011 085 093 A1 ) aufgrund der erforderlichen Toleranzen bei den Abmessungen des Endlosbands, insbesondere die zulässigen Toleranzen hinsichtlich der Dicke des Bands.
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Wie bereits vorangehend genannt ist, wurden im Stand der Technik (siehe 4) übermäßige Dickendifferenzen bei dem Endlosband beim Durchgang zwischen der Anpresswalze und der Thermowalze auf die Faserbahn übertragen bzw. darauf abgedrückt. Aus diesem Grund wurde im Stand der Technik ein entsprechendes Kalanderband außerhalb des Kalanders zu einem Endlosband in einer durchgehenden Schleifenform verbunden und anschließend von der Führerseite zur Maschinenseite hin in den Kalander eingesetzt. Diese Vorgehensweise erfordert eine komplexe Technik, wobei ein freier axialer Zugang zu den Kalanderwalzen auf der Führerseite erforderlich ist.
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Da die Bahnbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise über eine Bandfügevorrichtung verfügt, kann in dieser Vorrichtung ein Band in den Kalander- bzw. in die Bahnbehandlungsvorrichtung in Maschinenrichtung bzw. Walzenumfangsrichtung eingefügt werden und nach dem Einfädeln mit der Bandfügevorrichtung zu einem Endlosband verbunden werden. Dieses Vorgehen widerspricht dem allgemeinen Fachwissen, wonach Metallbänder als fertige Endlosbänder in Walzenaxialrichtung in die Bahnbehandlungsvorrichtungen eingesetzt werden.
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In der vorliegenden Spezifikation wird der Ausdruck „Bahnbehandlungsvorrichtung“ in den meisten Fällen mit einem Kalander gleichgesetzt. Allerdings ist die Bahnbehandlungsvorrichtung nicht auf einen Kalander beschränkt, sondern kann gleichermaßen eine Streichanlage, eine Presse oder eine Leimpresse sein.
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In der Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es während des normalen Betriebs vorgesehen, dass die Bahn in Maschinenrichtung oberhalb der Anpresswalze ankommt, in Maschinenrichtung hinter der Anpresswalze zurückgeführt wird, um zwischen dem Walzenspalt zwischen der Anpresswalze und der Thermowalze hindurchgeführt zu werden. Anschließend wird die Bahn in Maschinenrichtung vor der Thermowalze nach unten geführt und mittels des Endlosbands auf der unteren Seite der Thermowalze geglättet und in Maschinenrichtung unterhalb der Thermowalze ausgegeben. Dabei wird die Faserbahnoberseite kalandriert.
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Falls nun eine Wartung des Endlosbands ansteht, kann die Vorrichtung derart weiter betrieben werden, indem die Bahn in Maschinenrichtung zwischen der Anspresswalze bzw. Druckwalze und der Thermowalze hindurchgeführt wird. In diesem Fall findet ein Kalandrieren bzw. Glätten oder Satinieren nicht statt. Die Produktion kann aber fortgeführt werden.
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Da ein axiales Einsetzen einer fertigen Endlosschleife nicht erforderlich ist, können beide Walzenseiten eine gleiche bzw. ähnliche, einfache Struktur haben, da kein Trennzwischenstück zum Einsetzen benötigt wird. Folglich kann auf beiden Vorrichtungsseiten in der Maschinenquerrichtung die einfache Rahmenkonstruktion verwendet werden. Auch hierbei ergibt sich ein Kostenvorteil.
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Die Bandfügevorrichtung kann jegliche Art von Verbindung erzeugen, die aus dem Stand der Technik heraus bekannt ist. Die Bandfügevorrichtung kann einen Greifmechanismus aufweisen, der die beiden Längsenden des einzufädelnden Bandes derart ergreifen kann, dass sie für eine Verbindung geeignet positioniert werden können. Da die Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf beiden axialen Seiten der Vorrichtung gleichermaßen auf einem Rahmen oder auf dem Boden aufliegen kann, sind auf beiden axialen Seiten, d. h. der Maschinenseite und der Führerseite, jeweils die gleichen strukturellen Elemente vorhanden. Diese gleichen strukturellen Elemente können vorzugsweise dazu verwendet werden, die Bandfügevorrichtung auf beiden axialen Seiten gleichermaßen abzustützen.
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Mit der Bandfügevorrichtung kann das einzufädelnde Band in situ bzw. vor Ort zu einem Endlosband gefügt werden. Dies geschieht ohne einen Ausbau bzw. ohne ein Ausheben einer einzigen Walze. Aus diesem Grund kann die Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit so wenig wie möglich Bauteilen realisiert werden. Dies führt zu verringerten Kosten im Vergleich zu gewöhnlichen Bahnbehandlungsvorrichtungen mit gleicher Wirkung.
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Die Bandfügevorrichtung hat vorzugsweise in Maschinenquerrichtung eine Dimension, die ein Verbinden des eingefädelten Bands in voller Breite ermöglicht. Da die Bandfügevorrichtung an den beiden axialen Enden in Maschinenquerrichtung jeweils an der einheitlichen Rahmenstruktur befestigt bzw. daran abgestützt werden kann, ist auch eine derartige Anordnung einfach zu realisieren und kostengünstig.
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Durch die Anordnung der Bandfügevorrichtung über die volle Breite in Maschinenquerrichtung ist ein Einstellen bzw. Justieren der eingefädelten Bahn leicht an Ort und Stelle zu bewerkstelligen. Zumindest ist es erforderlich, dass das eingefädelte Band an den äußersten Enden in Maschinenquerrichtung an beiden Längsenden des bloßen Bands ergriffen werden kann, wodurch die gleiche Zugspannung an den axialen Enden in Maschinenquerrichtung erreicht werden kann.
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Eine dritte Bandführungswalze kann vorzugsweise vorhanden sein, welche unterhalb der Thermowalze angeordnet ist. Unterhalb der Thermowalze kann bedeuten, dass diese dritte Bandführungswalze auf der unteren Seite des gleichen Rahmens/der gleichen Längsträger wie die Thermowalze befestigt ist, an vertikalen oder horizontalen Rahmenelementen unterhalb der bisher beschriebenen Walzenanordnung angeordnet ist oder separat auf einem einzelnen Fundament am Boden der Anlage befestigt ist. Durch den dadurch erreichten Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Bandführungswalze und der Thermowalze, welche in etwa auf einem einheitlichen Niveau angeordnet sind, zu der dritten Bandführungswalze, welche unterhalb dieser Walzen angeordnet ist, ist ausreichend Platz für die Bandfügevorrichtung vorhanden.
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Die Bahnbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die außerdem eine Bandfügevorrichtung aufweist, kann die folgenden vorteilhaften Effekte bewirken. Da das in der Vorrichtung verwendete Band vergleichsweise geringen Dickentoleranzen unterliegt, wie sie z. B. in einem aktuellen „ValZone“-Kalander vorliegen, kann das Band deutlich günstiger hergestellt werden. Außerdem muss die Qualität der Bandoberfläche nicht auf dem gleichen Niveau liegen, wie sie in derzeit verwendeten Bahnbehandlungsvorrichtungen verwendet wird, da das Band lediglich auf einer Seite der Bahn eine hohe Qualität aufweisen muss. Diese Seite ist die Seite, die mit der Faserbahn in Kontakt ist und der Thermowalze zugewandt ist.
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Die bisher beschriebene Bahnbehandlungsvorrichtung mit der Bandfügevorrichtung ist außerdem in der Lage, die Ausfallzeit bei einer Produktionsunterbrechung zu minimieren. Dies wird dadurch erreicht, dass Vorbereitungsarbeiten zum Einfädeln und Fügen eines neuen Bands bereits vorab durchgeführt werden können. Beispielsweise verfügt die Bandfügevorrichtung über eine Magnetvorrichtung oder eine Saugvorrichtung, welche jeweils jedes der beiden Enden der einzufädelnden Bahn ergreifen und halten kann. Dann werden vorzugsweise die beiden Enden des Bands derart gehalten, dass eine Schweiß- und/oder Schleifvorrichtung zum Erstellen und/oder Bearbeiten der Bandverbindung an der Bandfügevorrichtung geführt werden kann. Diese Führung erstreckt sich entlang einer Fügelinie zwischen den beiden Enden des Bands. Die Bandfügevorrichtung kann parallel zu den Walzachsen angeordnet sein.
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Außerdem ist es möglich, dass die Bandfügevorrichtung ein Band derart fügen kann, dass die Fügelinie nicht parallel zu den Walzenachsen ist. Mit anderen Worten verläuft die Fügelinie nicht in Band- bzw. Maschinenquerrichtung, sondern mit einem Winkel dazu. Da das Fügen der Bandenden bei z. B. einem Schweißvorgang eine erhöhte Dicke aufweist, erzeugt diese erhöhte Dicke in dem Band einen entsprechenden Zugspannungsanstieg in dem Band beim Durchlaufen der Bahnbehandlungsvorrichtung bzw. beim Passieren der Walzen, die mit dem Band in Kontakt sind. Wenn die Fügelinie in einem Winkel zu den Walzenachsen verläuft, wird die Zugspannung in der Bahn nicht abrupt erhöht, sondern allmählich bis zu einem Spitzenwert aufgebaut und dann allmählich wieder abgebaut. Ein derartiges Vorgehen verringert die mechanische Beanspruchung des Bands und erhöht somit dessen Lebensdauer.
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Die Schweiß- und/oder Schleifvorrichtung der Bandfügevorrichtung kann entweder über die volle Breite vorliegen oder entlang eines Schienensystems von einem axialen Ende der Bahnbehandlungsvorrichtung zu dem anderen axialen Ende geführt werden.
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Vorzugsweise sind sämtliche Bahnführungswalzen innerhalb des Endlosbands angeordnet und die Thermowalze bzw. die Anpresswalze sind außerhalb des Endlosbands angeordnet. Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, dass lediglich die Außenfläche des Endlosbands derart bearbeitet werden muss, dass eine ausreichende Qualität zur Faserbahnherstellung gewährleistet ist. Die Bandqualität der Innenseite des Endlosbands, welche lediglich mit den Bandführungswalzen in Kontakt ist, kann von geringerer Qualität sein. Durch einen dementsprechend verringerten Bearbeitungsaufwand können erneut Kosten bei der Wartung eingespart werden.
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Die Bahnbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Endlosband aufweisen, das geeignet in die Vorrichtung eingesetzt wird, sodass keinerlei zusätzliche Bandspannvorrichtungen erforderlich sind. Falls die Bandfügevorrichtung keinerlei Einrichtung bzw. Mechanismus aufweist, der vor dem Fügen des Bands das Band mit einer geeigneten Zugspannung beaufschlagen kann, können gleichwohl Bandspannvorrichtungen in der Bahnbehandlungsvorrichtung vorgesehen werden. Das Endlosband kann sehr einfach durch ein Versetzen von einzelnen oder mehreren Bandführungswalzen und/oder Thermo- und Anpresswalze eingestellt werden. Ein Vorsehen von Zugspannungseinstellvorrichtungen in der Bahnbehandlungsvorrichtung kann davon abhängen, welches Material für das Endlosband vorgesehen ist. Mit anderen Worten hängt eine derartige Entscheidung von dem Material bzw. dessen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ab. Je nachdem, ob ausschließlich Metall oder ein Verbundwerkstoff verwendet wird, fällt der thermische Wärmeausdehnungskoeffizient unterschiedlich aus.
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Mit Bezug auf die Anordnung der Walzen sei vermerkt, dass die Linie, entlang der die erste Bandführungswalze, die zweite Bandführungswalze und die Thermowalze nebeneinander angeordnet sind, horizontal oder geneigt verlaufen kann. Diese Anordnung befindet sich im Wesentlichen auf einer Linie. „Im Wesentlichen“ bedeutet in diesem Fall, dass durchaus eine kleine Winkelabweichung um 180° herum zwischen den Achsen bzw. Auflagerpunkten der die ersten Bandführungswalze, der zweiten Bandführungswalze und der Thermowalze vorhanden sein kann. Vorzugsweise beträgt die Winkelabweichung weniger als 20° (d.h. 160° bis 200°). Noch wünschenswerter beträgt die Winkelabweichung weniger als 10° (d.h. 170° bis 190°). Diese Linie, welche die Gesamtorientierung der Bahnbehandlungsvorrichtung vorgibt, kann auch im Wesentlichen vertikal vorgesehen sein, wenn der verfügbare Anlagenraum dies zulässt.
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Die Anordnung der Walzen, wie sie bisher beschrieben wurde, sieht vor, dass die Anpresswalze und eine mögliche dritte Bandführungswalze auf gegenüberliegenden Seiten der Thermowalze angeordnet sind. Solch eine Vorrichtung ist im Allgemeinen sehr kompakt, da die Thermowalze von vier Walzen umgeben ist.
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Ist die Anpresswalze oberhalb der Thermowalze und liegt die dritte Bandführungswalze unterhalb der Thermowalze, so wird die obere Seite der Bahn geglättet bzw. satiniert. Um nun die untere Seite der Bahn zu glätten bzw. zu satinieren, könnte die Bahnbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dahingehend modifiziert werden, dass eine zweite Anordnung vorgesehen ist, bei der die Anpresswalze unterhalb und die dritte Bahnführungswalze oberhalb der Thermowalze angeordnet ist. Mit anderen Worten wird die Bahnbehandlungsvorrichtung einfach um 180° um die Längsachse der Thermowalze gedreht. Dies wird auch dadurch ermöglicht, da die Bahnbehandlungsvorrichtung drehrichtungsunabhängig ist. Folglich kann die Ober- und/oder die Unterseite der Bahn geglättet werden. Diese zwei ähnlichen Kalandervorrichtungen könnten auch übereinander angeordnet sein, wodurch die Gesamtanordnung eine geringere Längsausdehnung hätte. Diese einfache Modifikation macht den S-förmigen Bahnverlauf (siehe Abschnitt: „Hintergrund“ und 4), der bauraum- und kostenintensiv ist, überflüssig.
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Die Anpresswalze bzw. Druckwalze, die in Kontakt mit der Thermowalze steht bzw. den Walzenspalt mit der Thermowalze erzeugt, kann in dem Umfangsbereich der Thermowalze angeordnet sein, der von den beiden benachbarten Bandführungswalzen vorgegeben wird. Falls die erste Bandführungswalze, die Thermowalze und die zweite Bandführungswalze auf einer im Wesentlichen horizontalen Linie angeordnet sind, kann die Anpresswalze im Wesentlichen vertikal über der Thermowalze angeordnet sein. Im Wesentlichen vertikal kann unter diesen Voraussetzungen einen Winkelbereich von +20°C bis –20°C hinsichtlich der Vertikalen einschließen. Wenn die Druckwalze weiter in Richtung entgegen der Maschinenrichtung bzgl. der Thermowalze versetzt ist, dann kann z.B. der Faserbahnverlauf verkürzt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Bahnbehandlungsvorrichtung in einer Seitenansicht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt ein Diagramm bezüglich Metallbandkalander, einem harten Walzenspalt und einem weichen Walzenspalt.
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3 zeigt ein Diagramm, das Drücke in einem Metallbandkalander darstellt.
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4 zeigt einen Bandkalander und die entsprechende Bahnführung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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1 ist eine schematische Seitenansicht, die die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 1 ist ein Rahmen R zu sehen, der im Wesentlichen horizontal verläuft und vertikale Stützen aufweist. Auf der oberen Seite des Rahmens R sind eine erste Bandführungswalze 12, eine Thermowalze 10 und eine zweite Bandführungswalze 13 in dieser Reihenfolge in Maschinenrichtung nebeneinander gelagert angeordnet.
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Im Wesentlichen vertikal über der Thermowalze 10 ist eine Anpresswalze 11 vorgesehen, die zwischen sich und der Thermowalze 10 einen Walzenspalt N vorsieht, durch den lediglich die Faserbahn hindurchtritt. Unterhalb des Rahmens R bzw. unterhalb der ersten und zweiten Bandführungswalze 12, 13 und der Thermowalze 10 ist eine dritte Bandführungswalze 14 vorgesehen, die auf einem separaten Fundament vorgesehen und darauf gelagert ist. Die drei Bandführungswalzen 12, 13, 14 sind innerhalb eines Endlosbands 20 angeordnet. Die Thermowalze 10 und die Anpresswalze 11 sind außerhalb des Endlosbands 20 angeordnet.
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Gemäß dieser Anordnung ist das Endlosband 20 mit der Thermowalze 10 in deren unterer Umfangshälfte in Kontakt. Das heißt, lediglich die Außenseite des installierten Endlosbands 20 ist in Kontakt mit der Thermowalze bzw. mit der Faserbahn, welche durch das Endlosband um die Thermowalze herumgeführt wird.
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In der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist die Maschinenrichtung von links nach rechts in der Figur, d. h. die Faserbahn wird im Wesentlichen von links nach rechts bewegt. In der Bahnbehandlungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist und dem Grundprinzip der vorliegenden Erfindung entspricht, kommt die Faserbahn P oberhalb der Anpresswalze 11 in Maschinenrichtung an, wird hinter der Anpresswalze 11 entgegen der Maschinenrichtung umgelenkt und durch den Walzenspalt N zwischen der Anpresswalze 11 und der Thermowalze 10 hindurchgeführt. Nachdem die Faserbahn auf der linken Seite der Thermowalze nach unten geführt ist, wird sie zwischen das Endlosband 20 und die Thermowalze 10 genommen und auf der unteren Seite der Thermowalze 10 in Maschinenrichtung weiter befördert. Auf der rechten Seite der Thermowalze löst sich die Faserbahn P wie auch das Endlosband 20 von der Thermowalze 10 und die Faserbahn P verlässt die Bahnbehandlungsvorrichtung nach oben weg, wenn sich das Endlosband 20 weiter um die zweite Bahnführungswalze 13 herum bewegt.
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Die Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist mit einer bevorzugten Bahnfügevorrichtung 30 ausgerüstet. Die Bahnfügevorrichtung 30 hat in der vorliegenden Ausführungsform zwei Saugvorrichtungen, von denen jeweils eine innerhalb des Endlosbands und eine außerhalb des Endlosbands 20 angeordnet sind. Falls nun ein neues Endlosband erforderlich ist, wird eine einzelne Bandbahn in die Bahnbehandlungsvorrichtung eingefädelt, so dass die innere Saugvorrichtung der Bandfügevorrichtung 30 ein Ende der Bahn ansaugt und die äußere Saugvorrichtung der Bandfügevorrichtung 30 das andere Ende der Bahn ansaugt. Die durch die einzelnen Saugvorrichtungen der Bahnfügevorrichtung angesaugten Enden werden von den Saugvorrichtungen gehalten.
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Werden nun die innere und die äußere Saugvorrichtung voneinander wegbewegt, kann die lose eingefädelte Bahn vor Ort auf eine einheitliche Zugspannung gebracht werden. Ist diese einheitliche Zugspannung je nach Vorgabe erreicht, kann mit dem Fügen bzw. Verbinden der losen Bahnenden begonnen werden. Die lose Bahn kann nun mit einer Schweißvorrichtung fest miteinander verschweißt werden. Die Schweißvorrichtung kann die Linienverbindung des herzustellenden Endlosbands 20 entweder gleichzeitig über die gesamte Breite vornehmen oder indem eine Schweißvorrichtung von einem axialen Ende der Vorrichtung zu dem anderen axialen Ende der Vorrichtung transient geführt wird.
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Aus Gründen der Kostenersparnis wird in der vorliegenden Ausführungsform das Endlosband 20 nach dem Schweißvorgang lediglich auf der Außenseite geschliffen. Dies reicht aus, da die Endlosbandaußenseite die Seite ist, die der Thermowalze 10 zugewandt ist und die Faserbahn zwischen sich und die Thermowalze 10 nimmt. Da die Außenfläche des Endlosbands 20 glatt geschliffen wurde, drückt sich keine Erhebung in die Faserbahn ein. Eine mögliche Erhebung auf der Bahninnenseite, die von dem Verschweißen herrührt, drückt sich nicht auf der Faserbahn P ab, da in der Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Anpresswalze 11 nicht von der Innenseite des Endlosbands 20 gegen die Thermowalze 10 drückt.
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Wie aus der graphischen Gestaltung der Ausführungsform in 1 deutlich zu sehen ist, zeichnet sich die vorliegende Bahnbehandlungsvorrichtung der Erfindung durch ihre kompakten Abmessungen aus. Ferner zeichnet sich die Bahnbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass keine komplexen Bewegungsmodule vorgesehen werden müssen, welche zum Einen den Betriebs- bzw. den Wartungsraum der Bahnbehandlungsvorrichtung selbst unnötig vergrößern würden. Durch die Anordnung der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist, wird ein Kalander erreicht, mit dem eine Bahnbehandlung wie im Stand der Technik möglich ist, wobei jedoch die Investitionskosten wie auch der erforderliche Bauraum deutlich verringert sind.
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Die Bahnbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die spezielle Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, beschränkt und kann auf verschiedene Weisen verändert werden, solange die in Anspruch 1 definierte Grundstruktur beibehalten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011085093 A1 [0008, 0010, 0019]
