DE102015225628A1

DE102015225628A1 - Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn

Info

Publication number: DE102015225628A1
Application number: DE102015225628.6A
Authority: DE
Inventors: Johann Moser; Frank Opletal; Andreas Endters; Steffen Bassmann
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-01-05

Abstract

Maschine (1) mit einer Tragkonstruktion (10), die eine Vertikalstützanordnung (15, 20) hat, welche zwei voneinander getrennte Stützabschnitte umfasst, die übereinander angeordnet sind, so dass sie einen unteren Stützabschnitt (16, 21) und einen darauf abgestützten oberen Stützabschnitt (17, 22) bilden, und einer Magnetanordnung (30) mit zumindest ersten und zweiten Magnetvorrichtungen, welche jeweils zwei Magneteinheiten (41, 42; 51, 52) aufweisen, die an einander zugewandten Enden der oberen und unteren Stützabschnitte angeordnet und eingerichtet sind, einander abstoßende Magnetfelder zu erzeugen. Um die Maschine mit geringerem Aufwand betreibbar zu machen, ist die erste Magnetvorrichtung (40) eingerichtet, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass eine Gewichtskraft des oberen Stützabschnitts ausgeglichen wird, und ist die zweite Magnetvorrichtung (50) eingerichtet, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass der obere Stützabschnitt zur Ausbildung eines Spalts um ein gewünschtes Distanzmaß (D) von dem unteren Stützabschnitt weggedrückt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn.
Eine Maschine der eingangsgenannten Art ist beispielsweise aus DE 44 01 803 C1 bekannt. Die dort beschriebene Maschine ist als eine Papierherstellungsmaschine ausgebildet. Die Maschine umfasst eine Tragkonstruktion bzw. Stuhlung zur Aufnahme einer Mehrzahl von Walzen zum im Endlosumlauf um die Walzen Führen einer bandförmigen Bespannung, welche hier z.B. ein Sieb für eine Siebpartie der Papierherstellungsmaschine ist. Die Tragkonstruktion weist eine führerseitige Vertikalstützanordnung auf, welche zwei voneinander getrennte Stützabschnitte umfasst, die übereinander angeordnet sind, so dass sie einen unteren Stützabschnitt und einen darauf abgestützten oberen Stützabschnitt bilden.
Die in DE 44 01 803 C1 beschriebene Papierherstellungsmaschine umfasst außerdem eine Magnetanordnung mit zumindest zwei Magnetvorrichtungen, welche jeweils zwei Magneteinheiten aufweisen, die an einander zugewandten Enden des oberen Stützabschnitts und des unteren Stützabschnitts angeordnet sind und eingerichtet sind, einander abstoßende jeweilige Magnetfelder zu erzeugen. Eine der Magnetvorrichtungen kann mit permanentmagnetbasierten Magneteinheiten gebildet sein, und die andere der Magnetvorrichtungen kann mit elektromagnetbasierten Magneteinheiten gebildet sein. Die Magnetanordnung ist eingerichtet, die Magnetfelder selektiv so zu erzeugen, dass der obere Stützabschnitt und der untere Stützabschnitt via Abstoßungskraft der Magnetfelder um ein gewünschtes Distanzmaß in Vertikalrichtung auseinanderbewegt werden können, um einen Durchführungsspalt für die Bespannung auszubilden, wenn diese z.B. ausgewechselt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Maschine so fortzubilden, dass diese zum einen mit geringerem Aufwand betreibbar ist und zum anderen um den Einsatz für Magnetvorrichtungen zu verbessern.
Dies wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung weist eine Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn eine Tragkonstruktion zur Aufnahme einer Mehrzahl von Walzen zum im Endlosumlauf um die Walzen Führen einer bandförmigen Bespannung und eine Magnetanordnung auf. Die Tragkonstruktion weist mindestens eine Vertikalstützanordnung auf, welche mindestens zwei voneinander getrennte Stützabschnitte umfasst, die übereinander angeordnet sind, so dass sie einen unteren Stützabschnitt und einen darauf abgestützten oberen Stützabschnitt bilden.
Die Magnetanordnung umfasst zumindest erste und zweite Magnetvorrichtungen, welche jeweils zwei Magneteinheiten aufweisen, die an einander zugewandten Enden des oberen Stützabschnitts und des unteren Stützabschnitts der mindestens einen Vertikalstützanordnung angeordnet sind und eingerichtet sind, einander abstoßende jeweilige Magnetfelder zu erzeugen. Die Magnetanordnung ist eingerichtet, die Magnetfelder selektiv so zu erzeugen, dass der obere Stützabschnitt und der untere Stützabschnitt der mindestens einen Vertikalstützanordnung via Abstoßungskraft der Magnetfelder um ein gewünschtes Distanzmaß in Vertikalrichtung auseinanderbewegt werden.
Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Magnetvorrichtung eingerichtet ist, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass eine Gewichtskraft des oberen Stützabschnitts der mindestens einen Vertikalstützanordnung ausgeglichen wird, und die zweite Magnetvorrichtung eingerichtet ist, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass der obere Stützabschnitt der mindestens einen Vertikalstützanordnung um das gewünschte Distanzmaß von dem unteren Stützabschnitt weggedrückt wird.
D.h., die Abstoßungskraft der ersten Magnetvorrichtung ist so stark, dass bei Aktivierung der ersten Magnetvorrichtung der obere Stützabschnitt der mindestens einen Vertikalstützanordnung quasi zum Schweben über dem unteren Stützabschnitt der mindestens einen Vertikalstützanordnung gebracht wird. In die zweite Magnetvorrichtung braucht dann lediglich so viel Elektroenergie eingebracht werden, dass der obere Stützabschnitt der mindestens einen Vertikalstützanordnung um das gewünschte Distanzmaß von dem unteren Stützabschnitt der mindestens einen Vertikalstützanordnung weggedrückt wird, d.h. angehoben wird. Da somit der Verbrauch an Elektroenergie reduziert werden kann, kann die Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn mit insgesamt geringerem Aufwand betrieben werden.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zum Einführen oder Wechseln von Bespannungen bei Maschinen zur Herstellung und/oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn anwendbar, wie zum Beispiel bei Papiermaschinen. Besonders vorteilhaft lassen sich Entwässerungssiebe in Siebpartien und Filze und Bänder in Pressenpartien einführen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Magnetvorrichtung eingerichtet, so dass das Distanzmaß mindestens 5 mm beträgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Magnetvorrichtung eingerichtet, so dass das Distanzmaß maximal 30 mm beträgt.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung sind die Magneteinheiten der ersten Magnetvorrichtung in Vertikalrichtung verstellbar an den jeweiligen Stützabschnitten gelagert, so dass die Abstoßungskraft der ersten Magnetvorrichtung regulierbar ist. Dadurch kann die erste Magnetvorrichtung insbesondere auch aktiviert und deaktiviert werden. Zum Aktivieren der ersten Magnetvorrichtung werden deren Magneteinheiten z.B. auf eine minimale Distanz zusammengefahren, so dass die Abstoßungskraft maximal wird. Zum Deaktivieren der ersten Magnetvorrichtung werden deren Magneteinheiten z.B. auf eine maximale Distanz auseinandergefahren, so dass die Abstoßungskraft minimal wird.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn außerdem elektrische Leitungen zum mit einer Energiequelle für elektrischen Strom verbinden der Magneteinheiten der zweiten und/oder der ersten Magnetvorrichtung auf, wobei die elektrischen Leitungen und die Magneteinheiten der zweiten und/oder der ersten Magnetvorrichtung eingerichtet sind, so dass sie über jeweilige lösbare Steckverbindungen elektrisch miteinander verbindbar sind. Dadurch können die elektrischen Leitungen und / oder die Magneteinheiten im Normalbetrieb der Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn schnell und einfach entfernt werden, so dass sie im Normalbetrieb keinen Störfaktor bilden. Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Tragkonstruktion von einer Führerseite bis zu einer Triebseite der Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn. Mindestens eine der Magnetvorrichtungen der Magnetanordnung ist auf der Führerseite angeordnet, und mindestens eine der Magnetvorrichtungen der Magnetanordnung ist zwischen der Magnetvorrichtung auf Führerseite und der Triebseite angeordnet. Bevorzugt sind mehr als zwei Magnetvorrichtungen vorgesehen, so dass eine Gesamtabstoßungskraft und eine Betriebssicherheit vorteilhaft erhöht werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung sind auf der Führerseite mehrere Vertikalstützanordnungen mit Magnetvorrichtungen in Laufrichtung der Maschine angeordnet. Ferner ist es auch möglich, dass zwischen den Vertikalstützanordnungen auf der Führerseite und der Triebseite mindestens eine weitere Vertikalstützanordnung mit einer Magnetvorrichtung vorgesehen ist.
Entsprechend einer weiteren möglichen Ausführung ist es vorteilhaft, wenn gleich viele oder mehr Vertikalstützanordnungen mit Magnetvorrichtungen auf Führerseite in Laufrichtung der Maschine vorgesehen sind, als zwischen den Vertikalstützanordnungen auf der Führerseite und der Triebseite. In einer praktischen Ausgestaltung ist die erste Magnetvorrichtung mit zumindest einer permanentmagnetbasierten Magneteinheit gebildet und die zweite Magnetvorrichtung mit zumindest einer elektromagnetbasierten Magneteinheit gebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die erste Magnetvorrichtung mit zumindest zwei permanentmagnetbasierten Magneteinheiten gebildet und die zweite Magnetvorrichtung mit zumindest zwei elektromagnetbasierten Magneteinheit gebildet.
Ferner ist es auch möglich, wenn die erste Magnetvorrichtung und/oder die zweite Magnetvorrichtung mit permanentmagnetbasierten und elektromagnetbasierten Magneteinheiten gebildet sind.
Bei einer praktischen Ausführungsform werden die erste Magnetvorrichtung und/oder die zweite Magnetvorrichtung ausschließlich mit elektromagnetbasierten Magneteinheiten gebildet. Dies ermöglicht ein einfaches Einstellen des Distanzmaßes.
Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform werden die erste Magnetvorrichtung und/oder die zweite Magnetvorrichtung ausschließlich mit permanentmagnetbasierten Magneteinheiten gebildet. Dies verringert die Auswirkung der elektromagnetischen Felder auf die Umgebung der Maschine.
In einer möglichen Weiterbildung wird zumindest eine Magneteinheit einer Magnetvorrichtung durch einen Permanentmagnet und einen Elektromagnet gebildet. Die Magneteinheit kann dabei an dem oberen und/oder unteren Stützabschnitt der jeweiligen Magnetvorrichtung angeordnet sein. Dadurch kann der Bauraum für die Magnetvorrichtung optimiert werden.
In einem praktischen Fall sind die Stützabschnitte der Vertikalstützanordnung biegesteif ausgeführt, so dass die Auslenkungen der Stützabschnitte beim Anheben durch die Magnetvorrichtungen auf einen tolerierbaren Bereich beschränkt bleiben.
Vorzugsweise können die oberen Stützabschnitte biegesteifer, das heißt mit einem größeren Biegeträgheitsmoment, ausgeführt sein als die unteren Stützabschnitte.
Die Vergrößerung des Biegeträgheitsmomentes kann durch Aussteifungen durch Rippen und/oder durch größere Wandstärken und/oder durch einen größeren Querschnitt des verwendeten Trägers für die Stützabschnitte erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführung sind die Magnetvorrichtungen mit elektromagnetbasierten Magneteinrichtungen mit dem elektrischen Betriebsnetz, welches einen Transformator umfasst, verbunden. Zur Versorgung mit elektrischer Energie ist also kein zusätzlicher Transformator notwendig. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die elektrischen Verbraucher der Maschine bei einem Bespannungswechsel zumindest zum Teil abgeschaltet werden. Die somit frei werdende elektrische Anschlussleistung kann für die Erzeugung des Magnetfeldes der elektromagnetbasierten Magneteinheiten verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn außerdem eine Cantileveranordnung auf, die einen Cantileverträger und eine Stelleinrichtung umfasst. Die Cantileveranordnung ist vorteilhaft eingerichtet, die Magnetanordnung beim um das gewünschte Distanzmaß Auseinanderbewegen der oberen und unteren Stützabschnitte zu unterstützen. Eine solche Cantileveranordnung ist beispielsweise in DE 29 43 974 C2 beschrieben.
Anstelle dieses beschriebenen Biegeträgerprinzips kann alternativ auch die bekannte klassische Cantileverung verwendet werden. Dabei ist der Cantileverträger mit den führerseitigen oberen Stützabschnitten so verbunden, dass nach herausnehmen von Zwischenstücken zwischen den oberen und unteren Stützabschnitten ein Distanzmaß zum Durchführen der zu wechselnder Bespannung verbleibt. Bei diesem Prinzip ist also zwischen Cantileverträger und den führerseitigen oberen Stützabschnitten keine Stelleinrichtung erforderlich. Das somit verbleibende Distanzmaß kann durch die Wirkung des Cantileverträgers durch die Magnetvorrichtungen bei reduzierten Kräften auf das für das Einführen der Bespannung notwendigen Distanzmaß vergrößert werden. Die Magnetvorrichtungen können somit kleiner und kostengünstiger ausgeführt werden.
In einer vorteilhaften praktischen Ausgestaltung ist dem oberen und / oder unteren Stützabschnitt mindestens einer Vertikalstützanordnung zwischen der Führerseite und der Triebseite mindestens eine querverlaufende Traverse zugeordnet. Die Traverse ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass die Vertikalstützanordnung und die querverlaufende Traverse eine vertikale Ebene zwischen Triebseite und Führerseite auf spannen. Dadurch wird die Lage des oberen Stützabschnittes zur Lage des unteren Stützabschnittes der mindestens einen Vertikalstützanordnung stabilisiert. Die magnetischen Abstoßungskräfte in horizontaler Richtung können somit beherrscht werden. Die querverlaufende Traverse ist an ihrem ersten Ende mit dem jeweiligen Stützabschnitt und an ihrem zweiten Ende mit einem Stuhlungsteil auf der Triebseite der Maschine verbunden.
Zur Beherrschung von magnetischen Abstoßungskräften in horizontaler Richtung können dem oberen und / oder dem unteren Stützabschnitt mindestens einer Vertikalstützanordnung vorteilhafterweise auch mindestens eine längs zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Traverse zur Stabilisierung der Lage des oberen Stützabschnittes zur Lage des unteren Stützabschnittes der mindestens einen Vertikalstützanordnung zugeordnet sein. Die längs zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Traverse ist an ihrem ersten Ende mit dem jeweiligen Stützabschnitt und an ihrem zweiten Ende mit einem Stuhlungsteil der Maschine verbunden.
Die mindestens eine querverlaufende Traverse und / oder die mindestens eine längs zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Traverse können oberhalb und/ oder unterhalb des jeweiligen Stützabschnittes angeordnet sein.
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Führerseite einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn.
2 zeigt einen schematischen Querschnitt quer zur Laufrichtung der Maschine in vereinfachter Darstellung
Im Folgenden wird beispielhaft unter Bezugnahme auf 1 eine Maschine 1 zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Die erfindungsgemäße Maschine 1 ist beispielhaft anhand einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie z.B. einer Papier- oder Kartonbahn, und ist insbesondere eine Papierherstellungsmaschine, beschrieben.
Die Maschine 1 umfasst eine Tragkonstruktion bzw. Stuhlung 10. Die Tragkonstruktion 10 ist – obwohl in 1 der Übersichtlichkeit nicht so dargestellt – eingerichtet, um eine Mehrzahl von Walzen 3–6 zum im Endlosumlauf um die Walzen 3–6 Führen einer bandförmigen Bespannung B aufzunehmen bzw. zu lagern. An der Tragkonstruktion 10 können weitere Funktionselemente befestigt sein, wie beispielsweise Entwässerungselemente, Rinnen, Reglerwalzen, Spannwalzen etc.. Die Bespannung B ist z.B. ein Filz für eine Pressenpartie oder ein Sieb für eine Siebpartie der als Papierherstellungsmaschine ausgebildeten Maschine 1.
Die Tragkonstruktion 10 erstreckt sich gesehen in einer Längsrichtung der Walzen 3–6 von einer in 1 gezeigten Führerseite FS bis zu einer Triebseite TS der Maschine 1. Die Tragkonstruktion 10 weist mehrere Vertikalstützanordnungen 15, 20 auf, welche jeweils mindestens zwei voneinander getrennte Stützabschnitte 16, 17 bzw. 21, 22 umfassen, die übereinander angeordnet sind, so dass sie einen unteren Stützabschnitt 16 bzw. 21 und einen darauf abgestützten oberen Stützabschnitt 17 bzw. 22 bilden. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung stützen sich die unteren Stützabschnitte 16, 21 der Vertikalstützanordnungen 15, 20 auf einem Fundament 2 eines die Maschine 1 aufnehmenden Gebäudes (nicht vollständig gezeigt) ab. Obwohl in 1 nicht gezeigt, sind die unteren Stützabschnitte 16, 21 und die oberen Stützabschnitte 17, 22 bevorzugt jeweils über Verbindungselemente (z.B. Schrauben usw.) sicher miteinander verbindbar.
Die Trennung von unteren Stützabschnitten 16, 21 und oberen Stützabschnitten 17, 22 ist vorgesehen, um bei einem Wechsel der Bespannung B nach Lösen der Verbindungselemente die unteren Stützabschnitte 16, 21 und die oberen Stützabschnitte 17, 22 um ein gewünschtes Distanzmaß D in Vertikalrichtung VR auseinanderbewegen zu können und dadurch für den Bespannungswechsel einen Durchführungsspalt mit Weite des Distanzmaßes D in der Tragkonstruktion 10 bereitzustellen, wie in 1 dargestellt.
Für diesen Zweck umfasst die Maschine 1 außerdem eine Magnetanordnung 30 mit zumindest ersten und zweiten Magnetvorrichtungen 40, 50. Die erste Magnetvorrichtung 40 weist zwei permanentmagnetbasierte Magneteinheiten 41, 42 auf, die an einander zugewandten Enden des oberen Stützabschnitts 22 und des unteren Stützabschnitts 21 einer Vertikalstützanordnung 20 der Vertikalstützanordnungen 15, 20 angeordnet sind und eingerichtet sind, einander abstoßende jeweilige Magnetfelder zu erzeugen. Genauer gesagt sind die Magnetfelder der beiden Magneteinheiten 41, 42 der ersten Magnetvorrichtung 40 jeweils so ausgerichtet, dass sich gleiche Magnetpole (im Beispiel von 1 die beiden magnetischen Nordpole N) gegenüberliegen und dadurch abstoßen.
Die zweite Magnetvorrichtung 50 weist zwei elektromagnetbasierte Magneteinheiten 51, 52 auf, die an einander zugewandten Enden des oberen Stützabschnitts 17 und des unteren Stützabschnitts 16 einer anderen Vertikalstützanordnung 15 der Vertikalstützanordnungen 15, 20 angeordnet sind und eingerichtet sind, einander abstoßende jeweilige Magnetfelder zu erzeugen. Genauer gesagt sind die Magnetfelder der beiden Magneteinheiten 51, 52 der zweiten Magnetvorrichtung 50 jeweils so ausgerichtet, dass sich gleiche Magnetpole (z.B. die beiden magnetischen Nordpole N oder die beiden magnetischen Südpole) gegenüberliegen und dadurch abstoßen.
Die Magnetanordnung 30 ist eingerichtet, die Magnetfelder der ersten und zweiten Magnetvorrichtungen 40, 50 selektiv so zu erzeugen, dass die oberen Stützabschnitte 17, 22 und die unteren Stützabschnitt 16, 21 via Abstoßungskraft der Magnetfelder um das gewünschte Distanzmaß D in Vertikalrichtung VR auseinanderbewegt werden.
Die einzelnen Magnetvorrichtungen 40, 50 der Magnetanordnung 30 können auch andere Kombinationen von permanentbasierten und elektromagnetbasierten Magneteinheiten, oder auch Magneteinheiten aus einer Kombinationen von Permanentmagneten und Elektromagneten umfassen, wie sie auch in den Ansprüchen beschrieben sind.
Gemäß der Erfindung ist die erste Magnetvorrichtung 40 eingerichtet, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass eine Gewichtskraft des oberen Stützabschnitts 22 ausgeglichen wird. Da der obere Stützabschnitt 22 der einen Vertikalstützanordnung 20 über mindestens eine Traverse 11 der Tragkonstruktion 10 mit der anderen Vertikalstützanordnung 15 verbunden ist, entspricht die an dem oberen Stützabschnitt 22 auszugleichende Gewichtskraft einer durch die Gesamtheit der Vertikalstützanordnungen 15, 20 und Traversen 11, d.h. einen Oberteil der Tragkonstruktion 10 mit daran befestigten Komponenten, erzeugten Gewichtskraft bzw. Grundlast.
Nicht separat bezeichnete Permanentmagnete der beiden Magneteinheiten 41, 42 der ersten Magnetvorrichtung 40 sind daher so stark ausgebildet, dass die mit diesen bewirkbare Abstoßungskraft die am oberen Stützabschnitt 22 wirkende Gewichtskraft ausgleichen kann. D.h., die Abstoßungskraft der ersten Magnetvorrichtung 40 ist so stark, dass bei Aktivierung der ersten Magnetvorrichtung 40 (und gelösten Verbindungsmitteln) der obere Stützabschnitt 22 quasi zum Schweben über dem unteren Stützabschnitt 21 gebracht wird. Durch die Verbindung der oberen Stützabschnitte 17, 22 über die mindestens eine Traverse 11 wird somit auch der obere Stützabschnitt 17 quasi zum Schweben über dem unteren Stützabschnitt 16 der anderen Vertikalstützanordnung 15 gebracht.
Um die erste Magnetvorrichtung 40 aktivieren und deaktivieren zu können, sind die beiden Magneteinheiten 41, 42 der ersten Magnetvorrichtung 40 in Vertikalrichtung VR verstellbar (in 1 nicht dargestellt) an den jeweiligen Stützabschnitten 21, 22 gelagert, so dass die Abstoßungskraft der ersten Magnetvorrichtung 40 regulierbar ist. Zum Aktivieren der ersten Magnetvorrichtung 40 werden deren Magneteinheiten 41, 42 auf eine minimale Distanz zusammengefahren, so dass die Abstoßungskraft maximal wird. Zum Deaktivieren der ersten Magnetvorrichtung 40 werden deren Magneteinheiten 41, 42 auf eine maximale Distanz auseinandergefahren, so dass die Abstoßungskraft minimal wird.
Gemäß der Erfindung ist die zweite Magnetvorrichtung 50 eingerichtet, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass der obere Stützabschnitt 17 um das gewünschte Distanzmaß D von dem unteren Stützabschnitt 16 der anderen Vertikalstützanordnung 15 weggedrückt wird. Durch die Verbindung der oberen Stützabschnitte 17, 22 über die mindestens eine Traverse 11 wird somit auch der obere Stützabschnitt 22 um das gewünschte Distanzmaß D von dem unteren Stützabschnitt 21 der einen Vertikalstützanordnung 20 weggedrückt.
Nicht separat bezeichnete Elektromagnete der beiden Magneteinheiten 51, 52 der zweiten Magnetvorrichtung 50 sind über elektrischen Leitungen 53, 54 mit einer Steuervorrichtung 55 verbunden, welche eine Energiequelle für elektrischen Strom enthält. Die elektrischen Leitungen 53, 54 und die Magneteinheiten 51, 52 der zweiten Magnetvorrichtung 50 sind bevorzugt so eingerichtet, dass sie über jeweilige lösbare Steckverbindungen (z.B. Stecker-Buchse-Verbindungen) elektrisch miteinander verbunden sind.
Die Steuervorrichtung 55 ist so konfiguriert, dass jeweilige elektrische Spannungen, welche nicht dargestellten Spulen der Elektromagnete der beiden Magneteinheiten 51, 52 der zweiten Magnetvorrichtung 50 zugeführt werden, veränderbar sind, so dass die Abstoßungskraft der zweiten Magnetvorrichtung 50 regulierbar ist. Die Elektromagnete der beiden Magneteinheiten 51, 52 der zweiten Magnetvorrichtung 50 sind so stark ausgebildet, dass sie je nach zugeführter elektrischer Energie das Distanzmaß D in einem Bereich von 5 mm bis maximal 30 mm realisieren können.
Dem oberen und / oder unteren Stützabschnitt 16, 17, 21, 22 mindestens einer Vertikalstützanordnung 15, 20 zwischen der Führerseite FS und der Triebseite TS mindestens eine, in der 1 nicht dargestellte, querverlaufende Traverse zugeordnet. Die Traverse ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass die Vertikalstützanordnung 15, 20 und die querverlaufende Traverse eine vertikale Ebene zwischen Triebseite TS und Führerseite FS auf spannen. Dadurch wird die Lage des oberen Stützabschnittes 17, 22 zur Lage des unteren Stützabschnittes 16, 21 der mindestens einen Vertikalstützanordnung 15, 20 stabilisiert. Die magnetischen Abstoßungskräfte in horizontaler Richtung können somit beherrscht werden. Die querverlaufende Traverse ist an ihrem ersten Ende mit dem jeweiligen Stützabschnitt 16, 17, 21, 22 und an ihrem zweiten Ende mit einem Stuhlungsteil auf der Triebseite TS der Maschine verbunden.
Zur Beherrschung von magnetischen Abstoßungskräften in horizontaler Richtung können dem oberen und / oder dem unteren Stützabschnitt 16, 17, 21, 22 mindestens einer Vertikalstützanordnung 15, 20 vorteilhafterweise auch mindestens eine längs zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Traverse 11 zur Stabilisierung der Lage des oberen Stützabschnittes 17, 22 zur Lage des unteren Stützabschnittes 16, 21 der mindestens einen Vertikalstützanordnung zugeordnet sein. Die längs zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Traverse 11 kann an ihrem ersten Ende mit dem jeweiligen Stützabschnitt und an ihrem zweiten Ende mit einem Stuhlungsteil der Maschine verbunden sein.
Die mindestens eine querverlaufende Traverse und / oder die mindestens eine längs zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Traverse können oberhalb und/ oder unterhalb des jeweiligen Stützabschnittes angeordnet sein.
Wie aus 2 ersichtlich, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mindestens eine der Magnetvorrichtungen 40, 50 der Magnetanordnung 30 auf der Führerseite FS der Maschine 1 angeordnet sein und kann mindestens eine der Magnetvorrichtungen 40, 50 der Magnetanordnung 30 zwischen der Magnetvorrichtung 50 auf Führerseite FS und der Triebseite TS der Maschine 1 angeordnet sein. In 2 ist die zweite Magnetvorrichtung 50 auf Führerseite FS und die erste Magnetvorrichtung 40 zwischen der zweiten Magnetvorrichtung 50 und der Triebseite TS angeordnet. Die erste Magnetvorrichtung 40 ist dabei nahe an der zweiten Magnetvorrichtung 50 angeordnet und ist auf dem Fundament auf der Führerseite FS abgestützt. Die erste Magnetvorrichtung 40 ist über die Stuhlung 10 mit der zweiten Magnetvorrichtung 50 verbunden. In diesem Beispiel ist die Verbindung mit einem Cantileverträger 10‘ dargestellt. Diese Verbindung kann jedoch auch über einen oder mehrere weitere von Führerseite FS in Richtung Triebseite TS verlaufende Stuhlungsträger allein oder zusätzlich zum Cantileverträger 10‘ hergestellt sein. Die bis zur Triebseite verlaufenden Träger können sich direkt oder indirekt auf einem Stuhlungsständer 57 auf Triebseite TS abstützen. Im Falle des Cantileverträgers 10’ erstreckt sich dieser über den Stuhlungsständer 57 hinaus. Das Cantileverträgerende auf Triebseite TS ist mit einem senkrecht verlaufenden Zuganker 56 verbunden, der wiederum mit dem Gebäudefundament kraftschlüssig zur Aufnahme von Zugkräften beim Wechseln einer Bespannung B verbunden ist. Wird anstelle eines Cantileverträgers 10‘ ein Biegeträger wie unten beschrieben, verwendet, so kann dieser auf der Triebseite entsprechend angeordnet sein.
Obwohl in 1 und 2 nicht so dargestellt, können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch an jeder der Vertikalstützanordnungen 15, 20, die jeweils mindestens zwei getrennte Stützabschnitte 16, 17 und 21, 22 aufweisen, eine erste Magnetvorrichtung 40 und eine zweite Magnetvorrichtung 50 vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Maschine 1 zusätzlich zu der Magnetanordnung 30 eine Cantileveranordnung (2) aufweisen. Die Cantileveranordnung umfasst einen Cantileverträger 10‘ und eine Stelleinrichtung und ist eingerichtet, die Magnetanordnung 30 beim um das gewünschte Distanzmaß D Auseinanderbewegen der oberen Stützabschnitte 17, 22 und der unteren Stützabschnitte 16, 21 zu unterstützen. Eine solche Cantileveranordnung ist z.B. in DE 29 43 974 C2 beschrieben und umfasst dort eine hydraulische Drückeinrichtung als Stelleinrichtung.
Der Cantileverträger erstreckt sich dabei von einer z.B. an einer außerhalb der Tragkonstruktion 10 befindlichen Gebäudestützung, beispielsweise mittels eines Zugankers 56, auf Triebseite TS bis zur Führerseite FS der Tragkonstruktion 10. Der Cantileverträger 10‘ ist in einer Gleitführung auf Führerseite FS vertikal in der Tragkonstruktion 10 verschiebbar. An einem oberen Stützabschnitt ist an einer nach unten gerichteten Stirnfläche dessen ein Hydraulikzylinder der Drückeinrichtung vorgesehen. Bei Aktivierung der Drückeinrichtung drückt der Kolben des Hydraulikzylinders gegen den Cantileverträger 10‘ und verbiegt diesen nach unten. Dadurch wird der obere führerseitige Stützabschnitt entsprechend entlastet und das Auseinanderbewegen der oberen Stützabschnitte 17, 22 und der unteren Stützabschnitte 16, 21 unterstützt.
Anstelle dieses beschriebenen Biegeträgerprinzips kann alternativ auch die bekannte klassische Cantileverung verwendet werden. Dabei ist der Cantileverträger 10‘ mit den führerseitigen oberen Stützabschnitten 17, 22 direkt oder indirekt so verbunden, dass nach herausnehmen von Zwischenstücken zwischen den oberen und unteren Stützabschnitten 16, 17, 21, 22 ein Distanzmaß D zum Durchführen der zu wechselnder Bespannung B verbleibt. Bei diesem Prinzip ist also zwischen Cantileverträger 10‘ und den führerseitigen oberen Stützabschnitten 17, 22 keine Stelleinrichtung erforderlich. Das somit verbleibende Distanzmaß D kann durch die Wirkung des Cantileverträgers 10‘ durch die Magnetvorrichtungen 40, 50 bei reduzierten Kräften auf das für das Einführen der Bespannung B notwendigen Distanzmaß D vergrößert werden. Die Magnetvorrichtungen 40, 50 können somit kleiner und kostengünstiger ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Maschine
2: Fundament
3–6: Walzen
10: Tragkonstruktion
10‘: Cantileverträger
11: Traverse
15: Vertikalstützanordnung
16: Stützabschnitt
17: Stützabschnitt
20: Vertikalstützanordnung
21: Stützabschnitt
22: Stützabschnitt
30: Magnetanordnung
40: Magnetvorrichtung
41: Magneteinheit
42: Magneteinheit
50: Magnetvorrichtung
51: Magneteinheit
52: Magneteinheit
53: elektrische Leitung
54: elektrische Leitung
55: Steuervorrichtung
56: Zuganker
57: Stuhlungsständer
B: Bespannung
D: Distanzmaß
FS: Führerseite
TS: Triebseite
N: magnetischer Nordpol
VR: Vertikalrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4401803 C1 [0002, 0003]
DE 2943974 C2 [0026, 0055]

Claims

Maschine (1) zur Herstellung oder Bearbeitung oder Verarbeitung einer flächigen Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahnmit: einer Tragkonstruktion (10) mit mindestens einer Vertikalstützanordnung (15, 20), welche mindestens zwei voneinander getrennte Stützabschnitte (16, 17; 21, 22) umfasst, die übereinander angeordnet sind, so dass sie einen unteren Stützabschnitt (16, 21) und einen darauf abgestützten oberen Stützabschnitt (17, 22) bilden, und einer Magnetanordnung (30) mit zumindest ersten und zweiten Magnetvorrichtungen (40, 50), welche jeweils zwei Magneteinheiten (41, 42; 51, 52) aufweisen, die an einander zugewandten Enden der oberen und unteren Stützabschnitte (17, 22; 16, 21) der mindestens einen Vertikalstützanordnung (15, 20) angeordnet und eingerichtet sind, einander abstoßende Magnetfelder zu erzeugen, wobei die Magnetanordnung (30) eingerichtet ist, die Magnetfelder selektiv so zu erzeugen, dass die oberen und unteren Stützabschnitte (17, 22; 16, 21) der mindestens einen Vertikalstützanordnung (15, 20) via Abstoßungskraft der Magnetfelder um ein gewünschtes Distanzmaß (D) in Vertikalrichtung (VR) auseinanderbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetvorrichtung (40) eingerichtet ist, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass eine Gewichtskraft des oberen Stützabschnitts (17, 17‘, 22) der mindestens einen Vertikalstützanordnung (15, 20) ausgeglichen wird, und die zweite Magnetvorrichtung (50) eingerichtet ist, durch ihre Magnetfelder die Abstoßungskraft so zu erzeugen, dass der obere Stützabschnitt (17, 22) um das gewünschte Distanzmaß (D) von dem unteren Stützabschnitt (16, 21) der mindestens einen Vertikalstützanordnung (15, 20) weggedrückt wird.
Maschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Magnetvorrichtung (50) eingerichtet ist, so dass das Distanzmaß (D) mindestens 5 mm beträgt.
Maschine (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Magnetvorrichtung (50) eingerichtet ist, so dass das Distanzmaß (D) maximal 30 mm beträgt.
Maschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheiten (41, 42) der ersten Magnetvorrichtung (40) in Vertikalrichtung (VR) verstellbar an den jeweiligen Stützabschnitten (17, 22; 16, 21) gelagert sind, so dass die Abstoßungskraft der ersten Magnetvorrichtung (40) regulierbar ist.
Maschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Tragkonstruktion (10) sich von einer Führerseite (FS) bis zu einer Triebseite (TS) der Maschine (1) erstreckt, und wobei mindestens eine der Magnetvorrichtungen (40, 50) der Magnetanordnung (30) auf der Führerseite (FS) angeordnet ist und mindestens eine der Magnetvorrichtungen (40, 50) der Magnetanordnung (30) zwischen der Magnetvorrichtung auf Führerseite (FS) und der Triebseite (TS) angeordnet ist.
Maschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einer Cantileveranordnung, die einen Cantileverträger (10‘) und eine Stelleinrichtung umfasst, wobei die Cantileveranordnung eingerichtet ist, die Magnetanordnung (30) beim um das gewünschte Distanzmaß (D) Auseinanderbewegen der oberen und unteren Stützabschnitte (17, 22; 16, 21) zu unterstützen.
Maschine (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetvorrichtung (40) mit mindestens einer permanentmagnetbasierten Magneteinheit (41, 42) und die zweite Magnetvorrichtung (50) mit mindestens einer elektromagnetbasierten Magneteinheiten (51, 52) gebildet ist,
Maschine (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetvorrichtung (40) mit zumindest zwei permanentmagnetbasierten Magneteinheiten (41, 42) gebildet und die zweite Magnetvorrichtung (50) mit zumindest zwei elektromagnetbasierten Magneteinheiten (51, 52) gebildet.
Maschine (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetvorrichtung (40) und/oder die zweite Magnetvorrichtung (50) mit permanentmagnetbasierten und elektromagnetbasierten Magneteinheiten gebildet sind.
Maschine (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetvorrichtung (40) und/oder die zweite Magnetvorrichtung (50) ausschließlich mit elektromagnetbasierten Magneteinheiten gebildet werden.
Maschine (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Magneteinheit (41, 42, 51, 52) einer ersten oder zweiten Magnetvorrichtung (40, 50) durch einen Permanentmagnet und einen Elektromagnet gebildet wird.
Maschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ferner elektrischen Leitungen (53, 54) vorgesehen sind zum mit einer Energiequelle für elektrischen Strom verbinden der Magneteinheiten (40, 41, 51, 52) der zweiten und/oder der ersten Magnetvorrichtungen (40, 50), wobei die elektrischen Leitungen (53, 54) und die Magneteinheiten (40, 41, 51, 52) zweiten und/oder der ersten der Magnetvorrichtungen (40, 50) eingerichtet sind, so dass sie über jeweilige lösbare Steckverbindungen elektrisch miteinander verbindbar sind.
Maschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetvorrichtung (40) und/oder die zweite Magnetvorrichtung (50) ausschließlich mit permanentmagnetbasierten Magneteinheiten gebildet werden.