DE112005000584T5

DE112005000584T5 - Verfahren und Vorrichtung in einer Papier- oder Kartonmaschinenlinie

Info

Publication number: DE112005000584T5
Application number: DE112005000584T
Authority: DE
Inventors: John Shakespeare; Taisto Huhtelin; Pasi Kekko; Markku Lummila; Pekka Pakarinen; Vesa Vuorinen; Matti Kurki; Jaana Pienmäki; Asko Majori; Kari Holopainen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2007-01-25
Also published as: US7799170B2; WO2005088008A1; US20070175605A1

Abstract

Verfahren in einer Papier- oder Kartonmaschinen-Trockenlinie nach dem Siebbereich, bei dem die Bahn (W) behandelt wird, wobei die Breite der Bahn während der Entwässerung derselben in einer in Querrichtung zu der Bewegungsrichtung der Bahn (W) verlaufenden Richtung beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren ausgehend von einer Kante eine Kraftwirkung (W) der gewünschten Größenordnung in Querrichtung der Maschine über die ganze Strecke zu der gewünschten beliebigen Querposition der Bahn (W) in Querrichtung der Maschine gerichtet wird, um die Merkmale der Bahn (W) mittels mindestens einer Vorrichtung (20A; 20B) zu verändern, durch welche die Kraftwirkung herbeigeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 11.
Beim Stand der Technik sind Anordnungen bekannt, bei denen zum Beispiel Riemen in den Kantenbereichen der Bahn angeordnet sind und diese mit Hilfe von Saug- und/oder Blaswirkungen verwendet werden, um eine Bahnkante zu halten, um die Schrumpfwirkung zu beseitigen, die in Querrichtung der Maschine verursacht wird, wenn die Bahn trocknet. Solche Anordnungen werden in den gedruckten Patentbeschreibungen SE 440518 , 462171, 468217, 517689 und in der veröffentlichten Internationalen Anmeldung WO 90/14467 präsentiert. Diese bekannten Anordnungen sind ziemlich kompliziert, wobei ein Problem bei ihnen darin besteht, dass sich die Kraftwirkung über die gesamte Distanz der Bahn in Querrichtung der Maschine erstreckt, wodurch es nicht möglich ist, das Schrumpfungsprofil der Bahn mit ihrer Hilfe zu steuern. Daher besteht die Wirkung bei Anordnungen nach dem Stand der Technik in der Verringerung des gesamten Schrumpfungsniveaus, während gleichzeitig Bemühungen erfolgen, die Kantenprofile zu begradigen.
Als Stand der Technik ist auch die gedruckte Patentbeschreibung FI 863614 bekannt, von welcher ein linear bewegbares Endlagergehäuse bekannt ist.
Zum Breitstrecken einer Papierbahn nach den Seiten zwecks Begradigung der Bahn, sind solche Walzenlösungen bekannt, bei denen die Walzenoberfläche auf beiden Seiten der Mittelachse der Walze mit schrägen Nuten versehen ist. Die Nuten führen hierbei eine Breitstreckwirkung in Richtung der Seiten der Papierbahn herbei, wobei durch die Wirkung die Übertragung der Bahn in Richtung des Mittelpunktes und des Faltens der Bahn begradigt werden kann.
In der veröffentlichten WO-Anmeldung 97/49863 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung präsentiert, wobei die Bahn durch Transportieren der Bahn über den gekrümmten Umfang einer Blasvorrichtung getrocknet und gekühlt wird, wobei die Blaswirkungen von der Blasvorrichtung auf die Bahn gerichtet werden, um eine Sicherungszone einer Trägerzone herbeizuführen, wobei die meiste Luft von der Sicherungszone in die Blasvorrichtung eingesaugt wird, und wobei Kantenunterstützungen an jedem Ende der Blasvorrichtung zum Tragen der Bahn angeordnet sind, und wobei die Kanten des Trägersiebes die Bahn tragen, und die Bahn in Querrichtung der Maschine breitgestreckt wird, indem die Kantenunterstützungen in einen Öffnungswinkel im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung der Bahn gerichtet werden. Bei der von der WO-Veröffentlichung bekannten Ausrüstung wird die Bahn mit Hilfe spezieller Halteräder, die mit Saugwirkung versehen sind, an den Kanten befestigt, und der Mittelbereich der Bahn wird mit Hilfe feststehender Foliendüsen von unten getrocknet. Bei einer Anordnung am Anfang des Trockenbereiches ermöglicht eine solche Ausrüstung das Nassbreitstrecken der Bahn, was mit Hilfe der an dem Ende des Raumes angeordneten Räder erfolgt, die mit Saugwirkung versehen sind. Die Räder saugen und halten die Bahn und die Bahn kann mit Hilfe der nach außen gerichteten Einstellung der Räder breitgestreckt werden. Ein Problem bei dieser bekannten Lösung besteht darin, dass die kontaktfreie Sicherungszone keine Ausrichtung der Breitstreckung nach außen ermöglicht. Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Verbesserung dieser Anordnung, und in der Weiterentwicklung derselben, wobei das oben erwähnte Problem beseitigt wird.
Während der gesamten Geschichte der Papier- oder Kartonherstellung stellten die Kantenbereiche von Bahnen ein Problem dar, wobei die Schrumpfungs- und Steifigkeitsmerkmale von Kantenbereichen in Querrichtung der Maschine geringer als diejenigen in dem Mittelteil der Bahn waren. Das Problem war insbesondere bei Einzelsiebübertragungsbereichen markant und es wird ein bedeutender Faktor bei der Herstellung von Trockenberei chen für Hochgeschwindigkeitsmaschinen sein, wo die oben erwähnte Glattheit von Querschnittsprofilen ein bedeutender Vorteil bei den Qualitätsmerkmalen ist.
Die Steuerung der Kanten ist somit ein problematischer Bereich bei der Papierherstellung. Da Einzelsieb-Trockenbereiche populärer werden, wurden Schrumpfungs- und Werkstoffmerkmale in Querrichtung der Maschine des Mittelbereiches ziemlich einheitlich gestaltet, und aus diesem Grund weist die Bahn mit Ausnahme der Kantenbereiche eine ziemlich einheitliche Qualität auf. In bestimmten Fällen können starke Veränderungen, die bei Qualitätsmerkmalen und bei der Trockenschrumpfung auftreten und die sich auf den Kantenbereich konzentrieren, sogar so groß sein, dass die Merkmale des Papiers so schlecht sind, dass kein marktfähiges Produkt von den Kantenbereichen der Bahn erzielt wird, d. h. dass dies zur Zurückweisung von kundenspezifisch angefertigten Rollen führen kann, die beim Längsschneiden von den Kanten geschnitten werden.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, tritt insbesondere bei Einzelsiebübertragungsbereichen von Papierherstellungsmaschinen in der Bahn in Querrichtung der Maschine ein Schrumpfungsprofil auf, welches einen einheitlichen Mittelteil aufweist und sich in den Kantenbereichen stark erhöht. Ein scharfes Schrumpfungsprofil an den Kanten hat zum Ergebnis, dass es zum Beispiel bei Karton nicht möglich ist, die Kanten bei der Weiterverarbeitung zu verwenden, wobei die Kanten jedoch in den meisten Fällen abgeschnitten werden.
Dies verursacht Produktionsprobleme und verringert die Wirtschaftlichkeit der Maschine.
Die Proportionierung der Faserausrichtung der Bahn auf die Lauffähigkeit ist ein Problem bei bekannten Lösungen nach dem Stand der Technik. Eine solche Bahn weist die vorteilhafteste Lauffähigkeit auf, wobei die Faserausrichtung stark in Maschinenrichtung verläuft, wobei die Verteilungsellipse der Faserausrichtung in Maschinenrichtung sehr stark verlängert ist. Bei bestimmten Papierqualitäten ist jedoch mehr Faserausrichtung in Querrichtung der Maschine erforderlich und die dieselbe beschreibende Verteilungsellipse wird somit runder, zum Beispiel um die Maßhaltigkeit der Bahn sicherzustellen, was zu Kompromissen in Bezug auf Lauffähigkeit geführt hat. Weniger Faserausrichtung in Maschinenrichtung von Feinpapier, zum Beispiel Kopierpapier, was die Maßhaltigkeit im Vergleich zum Beispiel zu Zeitungspapier verstärkt hat, hat eine schlechtere Lauffähigkeit verursacht, die auch mit der Verteilungsellipse der Faserausrichtung beschrieben wurde, die für Zeitungspapier oval und für Kopierpapier ziemlich rund ist. In Maschinenrichtung bedeutet eine ovale Verteilungsellipse der Faserausrichtung mehr Schrumpfung in Querrichtung der Maschine, da dort weniger Fasern in Querrichtung der Maschine der Bahn vorhanden sind, die das Auftreten von Schrumpfung in der betroffenen Richtung verhindern würden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme, die zu der Profilsteuerung in Kombination mit der Trockenschrumpfung der Kanten in Bezug stehen, werden gemeinsam mit sich erhöhenden Maschinengeschwindigkeiten und in Maschinenrichtung verwendeten höheren Zügen stärker ausgeprägt sein, da die Kanten der Bahn eine schlechtere Fähigkeit aufweisen, den sich mit die Geschwindigkeit erhöhenden Kraftwirkungen zu widerstehen, wobei sie sich dehnen werden und die Bahn somit entsprechend ihren loseren Teilen in Maschinenrichtung gespannt werden muss, obwohl Züge eine schädliche Auswirkung auf die Qualitätsmerkmale des Papier ausüben. Sobald sich die Geschwindigkeiten erhöht haben, ist es notwendig, die ersten Trockengruppen zu kürzen, so dass ein Zug in der Maschinenrichtung in der sehr nassen Bahn durch frühes Trocknen erreicht wird, indem spätere Trockengruppen immer schneller als die vorangegangene gefahren werden.
Ein bekanntes Problem bei Anordnungen nach dem Stand der Technik bei der Verwendung einer Querrichtungssteuerung bei der Schrumpfsteuerung besteht darin, dass die Steuerungsschritte durch die Veränderung der Schrumpfung gestört werden. In dieser Hinsicht kann Bezug genommen werden auf die Doktorarbeit mit dem Titel John Shakespeare:
Identification and Control of Cross-machine Profiles in Paper Machines: A Functional Penalty Approach, Tampere University of Technology publications 352, 2001 (ISBN 952-15-0719-5, ISSN 0356-4940).
Andererseits kann, was den Stand der Technik betrifft, auf die Messung und Einstellung des Maschinenquer profils und auf die Messungs- und Einstellungslösungen für das Schrumpfprofil und das Verlängerungsprofil oder die Bahnspannung Bezug genommen werden, die zum Beispiel in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben sind: FI 990271 , FI 992849 , US 6200422 , FI 20020068 , US 5943906 und US 6343240 . Das Problem bei diesen bekannten Lösungen besteht darin, dass es nicht möglich ist, mit Hilfe dieser bekannten Verfahren die Verformung (Schrumpfungs-/Dehnungsprofil) des Papiers genügend zu steuern. Andererseits verursacht eine Veränderung des Schrumpfungsprofils auch die Verschlechterung des Ergebnisses mehrerer Einstellungen, so dass es selbst aus diesem Grund lohnend wäre, sowohl das Dehnungsprofil als auch das Schrumpfungsprofil so konstant wie möglich zu halten, so dass die bei der Einstellung verwendeten Prozessmodelle und das echte Messergebnis miteinander übereinstimmen würden. Die beste Leistung wird hierbei von der Einstellung erhalten.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Steuerung der Eigenschaften der Papier- oder Kartonbahn und Qualitätsprofile in Querrichtung der Maschine im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung und in der Ausrichtung der herbeigeführten Kraftwirkungen dahingehend, dass sie in Querrichtung der Maschine im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung der Bahn korrigiert werden, wobei die Gesamtsituation berücksichtigt wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht im Ausgleich der Eigenschaften der Papier- oder Kartonbahn in Querrich tung der Maschine im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung, insbesondere des Schrumpfungsprofils, so dass das Schrumpfungsprofil in der Nähe der Kanten so gerade wie möglich ist und einen Standard aufweist, der in der Nähe des entsprechenden Schrumpfungsprofils in dem Mittelteil der Bahn liegt. Zusätzlich ist es möglich, den Standard zum Beispiel des gesamten Steifigkeitsprofils in Querrichtung der Maschine so anzuheben, dass mehr Wirkung auf die Kanten erfolgt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Verwaltung und Steuerung der Qualitätsprofile des Papiers in Querrichtung der Maschine in Kombination mit einer Steuerung der Trockenschrumpfung der Kanten.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Lösung von Problemen, die insbesondere zu der Steuerung von Kantenschrumpfungen in einer Papiermaschinenlinie in Bezug stehen. Die Erfindung zielt insbesondere auf eine Steuerung der Qualitätsprofile der Bahn in Querrichtung der Maschine in Kombination mit einer Steuerung der Trockenschrumpfung der Kanten ab.
Da die Steuerung der Kanten in Papier- oder Kartonmaschinenlinien ein zunehmend kritischer Faktor bei zukünftigen Papier- oder Kartonmaschinenlinien wird, besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Präsentation eines Verfahrens und einer Vorrichtung, welche die Steuerung der Qualitätsprofile des Papiers in Querrichtung der Maschine ermöglichen.
Um die oben erwähnten Aufgaben und die später erscheinenden zu lösen, ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich durch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist für ihren Teil hauptsächlich durch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 11 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine Kraftwirkung mit der gewünschten Größenordnung beginnend von den Kanten der Bahn herbeigeführt und auf eine gewünschte Position der Bahn in Querrichtung der Maschine gerichtet, zum Beispiel Breitstrecken, wobei die Merkmale der Bahn durch mindestens eine Vorrichtung verändert werden, welche die Kraftwirkung verursacht. Zusätzlich kann jeder Bereich zwischen den Kantenteilen der Bahn verbleiben, auf den keine Kraftwirkungen gerichtet sind.
In Verbindung mit der Erfindung wird die Kraftwirkung gemäß einer vorteilhaften Anwendung durch Breitstreckelemente bereitgestellt. Gemäß einem vorteilhaften Anwendungsbeispiel wird die Kraftwirkung herbeigeführt, um eine Breitstreckwirkung von Halterädern herbeizuführen, die auf dem Zapfen einer Saugwalze „wellenmontiert" sind, und unabhängig und auch mit Hilfe des Saugwirkungsbereiches von einstellbaren Unterdruckhalterädern, der Beeinflussungszeitdauer, der Nachspur (toe-out) und einer zonalisierten Saug-/Blaswalze betrieben werden, wobei die Kraftwirkung über die ganze Strecke zu der Saugzone der Walze gerichtet wird. Die Halteräder können auch auf der Welle der Walze ohne einen Antrieb drehbar gelagert sein. Gemäß einem oder mehreren vorteilhaften kennzeichnenden Merkmalen kann die Nachspur (toe-out) der Halteräder vorteilhafterweise mechanisch in beiden Richtungen gleichzeitig und gleichermaßen oder separat eingestellt werden, wenn erforderlich. Es ist auch möglich, die Nachspur (toe-out) hydraulisch/pneumatisch anzuordnen, und zwar separat oder gleichzeitig mit einem elektrischen Stellglied.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung können die Halteräder auch in die gewünschte Position entsprechend dem Randstreifen, d. h. der Bahnbreite, bewegt werden. Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, einen gegenseitigen Geschwindigkeitsunterschied der Halteräder zu nutzen, wobei die gewünschte Kante auch einer Kraftwirkung teilweise in Maschinenrichtung ausgesetzt, das Falten einer Kante verhindert, und die Lauffähigkeit der Bahn mit Hilfe der Walze gefördert werden kann.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung können die Saugzonen der Saugwalze mit einer Blasoption versehen sein, um die Kraftwirkung auf einer Zonengrundlage einzustellen.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung wird das Halten der Bahn in dem Bereich der Breitstreckelemente mit Hilfe von Reibungskräften durchgeführt.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung werden die Wirkungsbereiche der Halteräder durch separate Saugsektoren ausgebildet, wovon zum Beispiel von einem bis acht vorhanden sein können, die je nach Erfordernis ein- und ausgeschaltet werden können. Hierbei ist es möglich, ununterbrochen ein Breitstrecken über die ganze Strecke zu dem gewünschten Sektor zu bewirken. Es ist zum Beispiel auch möglich, das Breitstrecken zu planen, zum Beispiel zwei Sektoren mit Breitstrecken und dann ein Sektor ohne Saugwirkung, d. h. Breitstrecken, und zwei weitere Sektoren mit Breitstrecken, und schließlich können wiederum Sektoren ohne Saugwirkung vorhanden sein.
Die Wirkungszeitdauer der Kraftwirkungsvorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung wird durch die Laufgeschwindigkeit der Maschine, durch die Walzenabmessungen, die bei der Konstruktion der Maschine ausgewählt werden und durch die Wirkung der oben erwähnten Sektoren ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Anwendung der Erfindung wird das Breitstrecken der Bahn bei einer optimalen Breitstreckgeschwindigkeit und Breitstreckmenge in Querrichtung der Maschine so ausgeführt, dass das Profil der Bahnwerkstoffmerkmale in Querrichtung der Maschine der gewünschten Art entspricht, typischerweise so einheitlich wie möglich ist.
Mit der Anordnung gemäß der Erfindung wird vorzugsweise eine Breitstreckzeitdauer von 0–5 s verwendet, am besten 0,1–2 s, bei einer Maschinengeschwindigkeit von 300–1800 m/min. Die durch die Kraftwirkungsvorrichtung herbeigeführte Breitstreckmenge beträgt vorzugsweise 0–5%, am besten 0,5–2,0% der Bahnbreite.
Bei der vorteilhaften Anordnung gemäß der Erfindung beeinflusst die Kraftwirkung der Breitstreckung am stärksten den gewünschten Bereich, wobei das Schrumpfungsprofil oder Querrichtungssteifigkeitsprofil einheitlich gestaltet wird. Wenn gewünscht, kann die Erfindung auch zum Beispiel zum Anheben des Gesamtniveaus der Querrichtungssteifigkeit verwendet werden.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Steifigkeit in Querrichtung der Maschine der gewünschten Teilbereiche der Bahn in Querrichtung der Maschine, insbesondere der Kantenteile gesteuert, indem das Breitstrecken insbesondere dann auf sie ausgerichtet wird, wenn der Trockensubstanzgehalt der Bahn über 20% liegt, Papier am besten 45–75% und Karton am besten 30–60%. Dies in Kombination mit einer Steuerung der Kantenteile der Bahn führt zu einer hervorragenden Fähigkeit, die Merkmale der gewünschten Teilbereiche der Bahn, insbesondere der Kantenteile in Querrichtung der Maschine, während/nach der Trocknung zu steuern.
Eine Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes der Bahn kann als eine Grundlage für die Anordnung der Breitstreckvorrichtung oder möglicherweise mehrerer Vorrichtungen verwendet werden, da zum Beispiel bei einer nasseren Bahn die Kraftwirkung nur auf die Kanten der Bahn gerichtet wird. Andererseits werden die Kanten der Bahn ein wenig schneller trocknen, wobei mit sich erhöhendem Trockensubstanzgehalt die Ausdehnung der Kraftwirkung in Richtung des Mittelteiles der Bahn wachsen wird.
Bei Anordnungen gemäß der Erfindung ist jedoch zum Beispiel eine Korrektur gewünschter Ziele von Qualitätsprofilen in Querrichtung der Maschine, insbesondere von Nichtlinearitäten der Kanten, vorgesehen. Bei dem System gemäß der Erfindung sind Verbesserungen vorgesehen/die Merkmale in Querrichtung der Maschine werden ohne jede nachteilige Wirkung auf die Merkmale der Bahn in Längsrichtung beeinflusst, da das Breitstrecken der Bahn in Querrichtung der Maschine innerhalb des oben präsentierten Trockensubstanzbereiches zum Beispiel indirekt das Elastizitätsmodul, die Querrichtungssteifigkeit, die Glattheit, die Formgebung und das Absorptionsprofil verbessern und vereinheitlichen wird.
Bei der Ausrüstung gemäß der Erfindung werden auch bedeutende Festigkeits- und Qualitätsverbesserungen erreicht, da von der Maschinenrichtung abweichende Fasern ohne bedeutendes Rückstellen gerade gerichtet werden. Bei der Ausrichtung der Kraftwirkung in Querrichtung der Maschine bei einem durch eine Papierbahn ausgebildeten Fasernetzwerk ist es vorteilhaft, auch den Zug der Bahn in der Maschinenrichtung aufrecht zu erhalten, da sich die in Querrichtung der Maschine herbeigeführten Kraftimpulse auch in gewisser Weise in Maschinenrichtung fortpflanzen werden.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden Bahnmerkmale verändert, indem von der Kante aus begonnen und das Breitstrecken der gewünschten Größenordnung über die ganze Strecke zu der gewünschten Bahnposition in Querrichtung der Maschine gerichtet wird, sowie durch Veränderung der Bahnmerkmale durch mindestens eine Vorrichtung, welche eine Kraftwirkung herbeiführt. Gemäß der Erfindung werden durch die Verbesserung der Qualitätsprofile der Bahn Einsparungen bei der Verwendung von Zellstoff erreicht, und/oder das Lauffähigkeitspotential wird ohne jede nachteilige Wirkung auf Papiermerkmale erhöht.
Ein durch die Erfindung erreichter Vorteil besteht insbesondere darin, dass die Verteilungsellipse der Faserausrichtung der Kantenbereiche durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung kreisförmiger gestaltet werden kann, d. h. von einer stark in Maschinenrichtung ausgerichteten Ausrichtung kann die Steifigkeit in Querrichtung der Maschine erhöht werden, wobei in dem ersten Teil der Papier- oder Kartonmaschine eine solche Bahn verwendet werden kann, deren Faserausrichtung stark in Maschinenrichtung ausgerich tet ist, wobei die Steifigkeit später in Querrichtung der Maschine wie gewünscht verändert werden kann, d. h. die Faserausrichtungsellipse kann kreisförmiger gestaltet werden.
Die Erfindung ermöglicht auch eine Verbindung der Profillauffähigkeit mit dem Strahl-Sieb-Verhältnis, welches den Geschwindigkeitsunterschied des Lippenstrahls und des Siebes anzeigt, d. h. das Zusammenballen von Fasern auf dem Sieb oder den Zug des Siebes im Verhältnis zu den Fasern, und zu der Abhängigkeit von der Formung, wobei es möglich ist, ein höheres Strahl-Sieb-Verhältnis zu verwenden und somit gleichzeitig eine bessere Formung zu erreichen. Daher wird mit der Erfindung eine Schwächung und möglicherweise ein Aufbrechen der schädlichen strukturellen Merkmale und funktionellen gegenseitigen Abhängigkeiten erreicht.
Durch die Erfindung werden mehrere bedeutende Vorteile erreicht. Durch die Verbesserung der Qualitätsprofile der Bahn hilft die Vorrichtung dem Papierhersteller, bei seiner Verwendung von Zellstoff zu sparen und/oder das Lauffähigkeitspotential ohne jede schädliche Wirkung auf die Merkmale des Papiers zu erhöhen. Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es, dass das Festigkeitsverhältnis in Maschinenrichtung/Querrichtung der Maschine verringert werden kann, d. h. dass das Festigkeitsmerkmal in Querrichtung der Maschine erhöht werden kann. Zusätzlich kann die Bahn auf dem Siebbereich mit einem höheren Strahl-Sieb-Verhältnis hergestellt werden, wobei die Festig keit/Lauffähigkeit in Maschinenrichtung verbessert werden wird. Weiterhin wird sich die Grundqualität verbessern, d. h. dass sich die Bahnbildung bei der Herstellung mit einem höheren Strahl-Sieb-Verhältnis verbessert. Zusätzlich wird sich das Schrumpfungsprofil in Querrichtung der Maschine bedeutend verbessern.
Gemäß einer vorteilhaften Anwendung der Erfindung wird die Abmessung des Papiers in Querrichtung der Maschine gesteuert und wie gewünscht verändert/eingestellt. Das Grundprinzip besteht darin, dass die Abmessung des Papiers in Querrichtung der Maschine nach dem Breitstrecken größer sein wird, als bevor die Kraftwirkungsvorrichtung das Breitstrecken ausführte, vorzugsweise wird eine der Hälften durch die Mittellinie der Bahn vor der Walze oder der Vorrichtung gerade an dem Haltebereich geteilt und ist somit kleiner als die Hälfte nach der Walze, da die Mittellinie in derselben Richtung durch den Breitstreckprozess der Kraftwirkungsvorrichtung weitergeht.
Vorteilhafterweise werden dieser vorteilhaften Anwendung der Erfindung auch Stellglieder an der Nasspartie zugefügt und gemäß einer vorteilhaften Anwendung, wenn die Bahn von der Nasspartie zu der Trockenpartie weitergeht, sind Vorrichtungen sowohl an der Trockenpartie als auch an der Nasspartie angeordnet und werden bei dem Bahnsteuerungsverfahren verwendet. An der Nasspartie ist es möglich, Stellglieder zur Profilsteuerung in Querrichtung der Maschine zu verwenden, zum Beispiel ein System, welches zur Steuerung des Verdünnungswassers des Verdünnungsstoffauflaufkastens in Verbindung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird. Eine Veränderung bei dem Stellglied an der Nasspartie bringt eine Veränderung bei dem Prozess zu Stande, deren Wirkung als eine Veränderung in der Bahn bemerkt wird. Die in der Bahn gemessene Wirkung einer Veränderung bei dem Stellglied auf das Profil ist wichtig für die Steuerung des Prozesses, da bei der Steuerung, Steuerung oder Optimierung insbesondere des Profils in Querrichtung der Maschine diese Wirkung beschreibende Reaktionsmodelle verwendet werden. So wird zum Beispiel mit Hilfe von Verdünnungsventilen des Verdünnungsstoffauflaufkastens das Flächengewichtsprofil in Querrichtung der Maschine auf eine an sich bekannte Art und Weise gesteuert. Es sollte insbesondere in Verbindung mit der Erfindung erwähnt werden, dass es insbesondere durch die Verwendung eines Stellgliedes möglich ist, ein Erregungssignal auszubilden, mit Hilfe desselben die Verbreiterung und Schrumpfung der Bahn gesteuert wird. Die Verwendung eines solchen Erregungssignals ist als solche bekannt, wie auch die Erkennung der Veränderung, die es verursacht, und die Bestimmung des Schrumpfungsprofils sowie die Ausrichtung von Stellgliedern auf das Messprofil. Auf diese Weise ist es möglich, einen als solchen bekannten Breitenteil der Bahn zu entfernen, da die Qualitätsmerkmale der Kante der Bahn für die weitere Verarbeitung nicht ausreichend sind. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, die Nasspartiemessung zur Messung des Profils vor der Breitstreckwalze zu verwenden. Hierbei wird eine zweite Messung nach der Breitstreckwalze durchgeführt, um das veränderte Profil herauszufinden.
Bei einer vorteilhaften Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird eine Haltevorrichtung verwendet, um die Bahn auf die bei der Erfindung beschriebene Art und Weise mindestens in der Mitte zu halten, jedoch wenn gewünscht zu jeder Zeit auch woanders, oder auf eine durch die Steuerung festgelegte Art und Weise. In Verbindung mit der Haltevorrichtung ist eine Vorrichtung vorhanden, welche die linke Kante der Bahn breitstreckt und die linke Kante der Bahn in Übereinstimmung mit der Erfindung hält, um das Breitstrecken herbeizuführen. Die Länge des Breitstreckens wird entweder manuell oder auf der Grundlage von durch das Steuerungssystem der Erfindung bereitgestellten Optimierungsanweisungen bestimmt. Auf ähnliche Weise wurde der zu verwendende Breitstreckwinkel (Nachspur (toe-out)) bereits bestimmt, oder er wurde manuell oder durch eine Optimierungsvorrichtung gesteuert. An der Haltevorrichtung befestigt ist ebenfalls eine Vorrichtung, welche die rechte Kante der Bahn breitstreckt, und die auf dieselbe Art und Weise wie die Vorrichtung funktioniert, welche die linke Kante breitstreckt. Die Bahn wird typischerweise vor der Trockenpartiemessausrüstung, die in der Trockenpartie angeordnet ist, schrumpfen, wobei das in Verbindung mit der Erfindung herbeigeführte Breitstrecken mit dem Ziel der Beseitigung der Wirkung der Schrumpfung verwendet wird, d. h. mit dem Ziel, das Schrumpfungsprofil zu begradigen oder mindestens in eine Form zu bringen, die als gut angesehen wurde. Die Messausrüstung an der Trockenpartie wird zur Messung der Merkmale des Papiers, wie zum Beispiel des Flächengewichtes, der Feuchtigkeit usw. verwendet. Die Bahnmessung kann auch unmittelbar nach der Breitstreckvorrichtung ausgeführt werden, wobei das Breitstrecken auch auf der Grundlage dieser Messung gesteuert werden kann. Der Richtwert für das Breitstrecken kann hierbei von der Trockenpartiesteuerungsvorrichtung kommen, wird entweder von dem Bediener oder durch eine Wirkung der automatischen Steuerung eingestellt, zum Beispiel mittels selbsttätiger Regelung oder Optimierung bestimmt.
Es ist auch möglich, beide Messungen gleichzeitig zu verwenden und der Messung auf an sich bekannte Art und Weise Vorrang zu geben, zum Beispiel so, dass nach der Messung, die auf das Breitstrecken folgt, die Bahn sofort gegen ein zu kraftvolles örtliches Breitstrecken geschützt wird, und dass zugelassen wird, dass das endgültige Schrumpfungs-/Breitstreckprofil von dem Optimalprofil abweicht. Eine Steuerung dieser Art kann durch an sich bekannte Technologie implementiert werden, zum Beispiel Entscheidung durch den Bediener.
Zusätzlich ist es möglich, die Bahnbreite und die Auswirkung des durch das Stellglied an der Nasspartie ausgebildeten Erregungssignals zu messen. Solche individuellen Steuereinrichtungen können auch in Verbindung mit der Erfindung angeordnet sein, welche die vorliegende Verarbeitungsausrüstung auf eine durch ein Steuerungssystem eines oberen Niveaus bestimmte Art und Weise steuern. Eine solche individuelle Steuereinrichtung kann auch eine eingebaute Funktion der Vorrichtung sein. In Verbindung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es auch möglich, andere Einstellvorrichtungen und Steuerungen zu verwenden, die zu der Querrichtung der Bahn in Querrichtung der Maschine in Bezug stehen, zum Beispiel Einstellung des Flächengewichtquerprofils, was auf der Grundlage der Nach-Trocknungsflächengewichtmessung entweder durch Steuerung des Lippenprofils des Stoffauflaufkastens, zum Beispiel die Öffnung der Lippe in Querrichtung der Maschine, oder durch die Steuerung des Verdünnungsverhältnisses und auf diese Weise der Verdünnungsventile erfolgt. Wie bekannt ist, kann dies auch auf der Grundlage der Flächengewichtsmessung vor dem Trockenbereich oder mit Hilfe auf eine an sich bekannte Art und Weise erfolgen. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, die Einstellung der Feuchtigkeit oder der Spannung oder einer Kombination dieser beiden zu verwenden. Gemäß der Erfindung ist es möglich, das Schrumpfungsprofil, das Flächengewichtsprofil, das Feuchtigkeitsprofil, das Spannungsprofil und gemeinsam mit oder einigen der drei zuletzt erwähnten gemeinsam mit dem Schrumpfungsprofil durch Verwendung an sich bekannter Profileinstellungsverfahren zu steuern. Insbesondere zentral von dem Gesichtspunkt der Erfindung aus ist eine gemeinsame Einstellung und/oder Optimierung der Spannungs- und Schrumpfungsprofile. Solche Software wird auch vorteilhafterweise in Verbindung mit der Erfindung verwendet, die auf an sich bekannte Art und Weise das zur Bestimmung der Schrumpfung erforderliche Erregungssignal bereit-stellt. Die Verwendung dieses Erregungssignals bei der Schrumpfungssteuerung ist neu und erfinderisch unter anderem in dem Zusammenhang der Erfindung. Solche Software wird auch vorteilhafterweise in Verbindung mit der Erfindung verwendet, die das notierte Schrumpfungsprofil der Bahn durch Verwendung des Erregungssignals des Nasspartiestellgliedes und der durch die Messausrüstung der Nasspartie produzierten Messinformationen berechnet, mindestens Breitstreckinformationen und Breitstreckinformationen der Trockenpartiemessung, und die Auswirkung des Erregungssignals auf das Messprofil. Auf diese Weise ist es in dem Zusammenhang der Erfindung möglich, ein gerichtetes Messprofil auszubilden, von dem die Wirkung des Breitstreckens und der Schrumpfung für die Einstellung beseitigt wurde, welche das Nasspartiestellglied steuert, was vorzugsweise so schnell wie möglich durchgeführt wird. Ein weiteres zentrales Signal zur Verwendung ist die Berechnung des Schrumpfungsprofils, wobei das Schrumpfungsprofil sowohl die Wirkung der Breitstreckausrüstung als auch die Wirkung der Trockenschrumpfung umfasst, wobei in diesem Zusammenhang das Schrumpfungsprofil gleichzeitig gemäß der Erfindung gesteuert wird. In Verbindung mit einem Merkmal der Erfindung ist die durch das Stellglied herbeigeführte Optimierung ebenso wesentlich, die als solche durch bekannte Unter faktoren ausgebildet wird. In diesem Zusammenhang werden an sich bekannte Regelkreissteuerverfahren oder Optimierung auf der Grundlage einer Kostenfunktion oder Schluss-/Berechnungsregeln auf der Grundlage von Fuzzy-Steuerung oder Führungssteuerungen auf der Grundlage von Neuro-Network-Modellen verwendet. Die Korrektur des Profils in Querrichtung der Maschine wird entweder durch einmalige Optimierung oder sequentiell vorgenommen. Physikalische Modelle für die Struktur des Papiers und das Verhalten sind an sich als vereinfachte Modelle bekannt, die durch Prozesstests bestimmt werden können, wobei die notwendige Mathematik an sich bekannt ist. Die Steuerung wird typischerweise langsamer als die Steuerung in Querrichtung der Maschine durchgeführt, wobei die Anordnung gemäß der Erfindung auch eine schnelle Steuerung ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die echte Verbreiterung der Bahn verfolgt, so dass jede Verschiebung beim Breitstrecken und die Bestimmung von gewünschten Optimalbedingungen während des Laufes an die unterschiedlichen Situationen angepasst werden können. Gemäß einer vorteilhaften Anwendung wird die Bahnbreite vor und nach der Kraftwirkung mittels einer geeigneten Anordnung, zum Beispiel mittels eines Lasers von der unteren Fläche von angrenzenden Walzen von beiden Kanten gemessen, um die echte Verbreiterung der Bahn an unterschiedlichen Positionen in Querrichtung der Maschine und Veränderungen an dem Ort der Bahn herauszufinden. Auf diese Weise ist es möglich zu überprüfen, ob das gewünschte Breitstrecken mindestens in Richtung einer Kante von der Mittellinie stattgefunden hat. Gemäß einigen vorteilhaften zusätzlichen Merkmalen kann die Messung auch von der oberen Fläche der Rolle durch Kameratechnologie ausgeführt werden oder mögliche Veränderungen bei dem Lochmuster einer Saugwalze können durch Infrarotwirkung oder durch Siebmarkierung usw. ausgeführt werden. Vorzugsweise wird ein Messrahmen in Verbindung mit der Erfindung positioniert und er kann zum Beispiel nach dem Trockenbereich positioniert werden und an Hand normaler Flächengewichts- und Ascheprofilmessungen sowie von durch den Trockenbereich erhaltenen Messergebnissen ist es möglich herauszufinden, ob das Breitstrecken bei dem Verfahren gemäß der Erfindung auf die gewünschte Art und Weise erfolgt ist, und das Breitstrecken kann weiter in der gewünschten Richtung gesteuert werden. Daher ist es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung möglich, wenn erforderlich, gewünschten Veränderungen bei dem Qualitätsprofil zu folgen, zum Beispiel dem Elastizitätsmodul und/oder der Streckungssteifigkeit, Dehnung in Querrichtung der Maschine. Die Dehnung kann zum Beispiel an Hand einer Veränderung bei dem Siebmarkierungsmuster nach dem Trockenbereich erfolgen. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung können vorteilhafte Qualitätsprofile selbst bei kleinem Breitstrecken herbeigeführt werden, jedoch mit einem geeigneten zeitabhängigen Breitstreckimpuls. Bei der Erfindung erfolgt die Verbesserung der Qualitätsprofile und bei den Steuerungsprofilen insbesondere in dem Kantenbereich der Bahn, wobei die Zuordnung der betroffenen gemessenen Profile zu der Bahn auf Grund von geringerer Schrumpfung verbessert wird.
Wenn das Schrumpfungsprofil der Bahn durch die Anwendung der Erfindung einheitlich gestaltet wird, wird die Zuordnung des Stellgliedes zu der Messung leichter und genauer (Abbildung). Auf diese Weise wird die Wirkung unterschiedlicher Stellglieder an verschiedenen Stellen der Maschine von ähnlicher Art sein. Erreichte Verbesserungen bei der Steuerung einer Papierherstellungsmaschine in Querrichtung der Maschine sind unter Anderem die folgenden. Es werden weniger Parameter zur Kennzeichnung des Prozesses benötigt, der Prozess wird einfacher, schneller und genauer erkennbar, bei der Analyse von Steuerungen und bei der Problemlösung wird die Komplexität verringert, was bedeutet, dass der Prozess besser gesteuert werden kann.
Die Erfindung ermöglicht eine einheitlichere Bahn, die dem Zug besser widersteht, und ermöglicht somit die Erhöhung der Geschwindigkeit und weniger Risse. Andererseits garantieren einheitlichere Bahnmerkmale ein Papier mit einer einheitlicheren Qualität und somit ein Papier, welches besser nutzbar ist, wobei die durch den Kunden wahrgenommene Papierqualität verbessert wird.
Die Erfindung ermöglicht auch eine Steigerung der Produktion, da die Geschwindigkeit erhöht werden kann, wobei mehr Produktion und Papier mit einer einheitlicheren Qualität entlang der gesamten Breite der Bahn erreicht werden.
Eine mögliche Anwendung der Erfindung könnte eine sein, bei der bekannte Lösungen nach dem Stand der Technik zum Halten der Bahn auch in Verbindung mit den Halterädern gemäß der Erfindung kombiniert werden, wobei es nicht notwendig wäre, eine Saugwirkung in dem Halterad zu haben, da die Bahn mit Hilfe eines Trägerriemens in ihrer Position gehalten würde, der die Bahnkante gegen das Halterad drückt.
Es ist auch eine solche Anwendung der Erfindung möglich, bei der Nadeln oder gleichwertige Halteelemente ein Halterad umfassen und durch die Bahnkante hindurchdringen und die Bahn während des Breitstreckens mechanisch auf der Oberfläche halten.
Gemäß einer vorteilhaften Anwendung der Erfindung wird eine Walze in Verbindung mit der Vorrichtung verwendet, wobei die Walze überraschenderweise an ihren beiden Enden separate Endstücke mit drehbaren Mänteln aufweist, die zum Halten der Papierkante verwendet werden, und die Bahn wird mit einem passenden Trockensubstanzgehalt schnell in Querrichtung der Maschine gezogen. Die Endstücke mit drehbaren Mänteln können in einem gewünschten Winkel im Verhältnis zu dem Winkel der Bewegungsrichtung der Bahn gedreht werden. Durch diese Einstellung wird der Winkel des Breitstreckens der Papierbahn gesteuert, sowie die Kraft, welche die Bahn, wie zum Beispiel eine Papierbahn oder eine Kartonbahn, nach der Seite zieht, wobei das Schrumpfungsprofil der Bahn in Querrichtung der Maschine beeinflusst und gesteuert wird. Durch die Steuerung der Endfläche des Endstückes und der Drehgeschwindigkeit des zu dem Endstück in Bezug stehenden Mantelteiles wird die Kraft beeinflusst, die auf die Bahn W in ihren Kantenbereich gerichtet ist, und somit ist es möglich, die Merkmale der Bahn W, wie zum Beispiel das Schrumpfungsprofil, zu steuern.
Der Drehmechanismus für Endstücke mit einem Mantel, der mit Hilfe eines speziellen Drehzapfens gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen Merkmal der Erfindung gedreht wird, kann wirksam implementiert werden, wobei Raum und Kosten gespart werden. Der Mantel kann perforiert und ein Unterdruckkasten kann in Verbindung mit dem Mantel angeordnet sein, um eine Haltesaugwirkung von den Unterdruckkästen durch die Perforation zu Nuten in der Mantelfläche und durch diese auf die Papierbahn, die Kartonbahn oder Gleichwertiges zu richten.
Der Drehzapfen zum Kippen/Drehen wird durch zwei zylindrische Buchsen ausgebildet und in der Innenfläche der äußersten von diesen ist eine gekrümmte Form herausgearbeitet, wobei eine entsprechende Form in die Außenfläche der Innenbuchse eingearbeitet wird und der Mittelpunkt ihres Radius in einer Kante des Walzenmantels des Endstückes liegt. Die Ausrüstung ist so konstruiert, dass sie wenn erforderlich gekippt werden kann. Somit umfassen die Endstücke einen eigenen Drehmotor und ein eigenes Kippstellglied. Der den Mantel der Endstücke drehende Motor und die Peripheriegeräte sind an dem kippenden Endstück befestigt. Wenn ein Endstück von seiner Grundposition bei Punkt Null in einen bestimmten Winkel gedreht werden soll, wird dies so getan, dass es durch den betroffenen Drehzapfen mittels des kippenden Stellgliedes getragen wird, welches eine Zylindervorrichtung, ein Elektromotor usw. sein kann.
Hohe Bahngeschwindigkeiten werden ebenso bei der Dimensionierung des Zahnrades berücksichtigt. Technisch ausgedrückt erfordert zum Beispiel ein großes Zahnrad spezielles Know-How auch in Bezug auf die Herstellbarkeit.
Das drehbare Endstück der Walze, d. h. das sogenannte Endzahnrad, ist auch dadurch gekennzeichnet, dass es in einer heißen und feuchten Umgebung arbeiten kann. Umgebungsbedingungen werden bei dem Betrieb und den Rohwerkstoffen von Lagern, Dichtungen und dem Motor berücksichtigt. Eine Besonderheit besteht auch darin, dass zum Saugen erforderliche Elemente in dem Außengehäuse des Zahnrades positioniert werden können. Die Angelegenheit wird auch bei den Konstruktionslösungen berücksichtigt, und wird in den Schutzansprüchen der beigefügten Anmeldung präsentiert.
Mit Papierherstellungsmaschine ist eine Papierherstellungsmaschine, eine Kartonherstellungsmaschine oder etwas Gleichwertiges gemeint. Bei dieser Anwendung ist mit Bahn eine Papierbahn oder eine Kartonbahn oder eine gleichwertige Bahn gemeint.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in der beigefügten Zeichnung detaillierter beschrieben, wobei hier keine Absicht besteht, die Erfindung auf irgendeine Art eng auf die in den Figuren dargestellten Details zu begrenzen.
1 stellt eine bekannte Lösung nach dem Stand der Technik dar.
2 ist eine schematische Ansicht einer Walze zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung.
3 ist eine schematische Ansicht einer Walze zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung in Form einer Querschnittsansicht in Längsrichtung.
4 stellt schematisch eine Endansicht einer Walze gemäß der Erfindung dar.
5 stellt schematisch eine Walze gemäß der Erfindung dar, die in Verbindung mit einer die Einzelsiebübertragung anwendenden Trockengruppe angepasst ist.
6A–6I stellen schematisch verschiedene mögliche Standorte für die Vorrichtung gemäß der Erfindung in dem Trockenbereich einer Papierherstellungs- oder einer Kartonherstellungsmaschine dar.
7 stellt schematisch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in einer Papierherstellungsmaschine dar.
8 stellt schematisch ein Strahl-Sieb-Verhältnis im Vergleich zu einem Zugfestigkeitsverhältnis in Längs-/Querrichtung dar.
9A und 9B stellen ein schematisches Beispiel eines Schrumpfungsprofils (9B) nach einem Trockenbereich nach dem Stand der Technik dar (9A).
10 stellt schematisch den Ansatz gemäß der Erfindung zur Beseitigung der Schrumpfung dar.
11 stellt schematisch die Beseitigung der Schrumpfung gemäß der Erfindung dar.
12 stellt eine schematische Präsentation des Fortschrittes der Bahn von der Nasspartie zu der Trockenpartie bei der Papierherstellung und bei Vorrichtungen dar, die zu der Bahnsteuerung in Bezug stehen, und zwar gemäß einer Anwendung der Erfindung.
13A ist eine Querschnittsansicht des Endstückes einer Walze gemäß einer vorteilhaften Anwendung.
13B ist eine Prinzipansicht einer Struktur von der Richtung von Pfeil K₁ in 13A.
14A ist eine Ansicht einer Anwendung der Ausrüstung gemäß der Erfindung in einer nicht gekippten Position; und
14B stellt ein Endstück dar, welches um annähernd 5° um seinen Drehpunkt E gedreht ist. Die Präsentation 14A, 14B ist eine Längsschnittansicht des Endstückes.
Die in 14A und 14B dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich etwas von der in 13A dargestellten Ausführungsform.
15A ist eine veranschaulichende Teilansicht eines Unterdruckkastens in Verbindung mit einem Mantelteil eines Endstückes.
15B ist ein Schnitt entlang Linie II-II von 15A.
16 veranschaulicht den Seitenzug.
17A stellt das Mantelteil eines mit quer endenden Nuten versehenen Endstückes dar.
17B stellt einen Schnitt entlang Linie III-III von 6A dar.
17C stellt die Ausbildung einer Nut durch eine Gegenbohrung dar.
18 stellt eine Form von gekrümmten Flächen 24a, 25a und auch 24', 25' dar.
19 stellt eine weitere alternative Möglichkeit der Ausbildung von Steuerungsflächen 24a, 25a von Lager 23 dar.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung stellt den Stand der Technik dar, wobei es sich um eine Trommel 10' oder Gleichwertiges handelt. In die Trommel 10' wird Trocknungsgas P'_in1 eingeleitet, welches von in dem Mantel der Trommel hergestellten Löchern auf die Oberfläche eines bahnähnlichen Werkstoffes W, zum Beispiel einer zu trocknenden Papierbahn geblasen wird. Bei dieser Anordnung nach dem Stand der Technik wird die Bahn über den Umfang der Blastrommel 10' oder Gleichwertiges geleitet. Die zu trocknende Bahn wird bei dem Verfahren an ihren Kantenbereichen mit Hilfe einer sich drehenden Kantenunterstützung 22' getragen, die getrennt von der Blastrommel an jedem Ende der Blastrommel 10' angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren die Unterstützungszone in Bewegungsrichtung der Bahn mit Hilfe der Umfangs- und/oder Reibflächen der Kantenunterstützungen 22' abgedichtet wird. Die Blastrommel 10' wird an ihrem Platz mit Hilfe von Unterstützungskonstruktionen 23' fest angebracht. Wie durch Pfeil P'_out dargestellt, wird Abluft von der Sicherungszone entfernt, wobei Pfeile P'_A eine in dem Bereich der Kantenunterstützungen angeordnete Unterdruckwirkung anzeigen. Kantenunterstützungen 22' drehen sich um eine Welle 27', und dichten gleichzeitig das Luftsystem ab. Zur Bahnzuführung ist eine Nut 22U' in Verbindung mit einem Ende der Kantenunterstützung 22' für Bahnzuführungsseile angeordnet. Durch die Welle 27' ist die Saugwirkung P'_A angeordnet, durch die das Halten der Bahn, welches durch die Kantenunterstützungen 22' verursacht wird, hinzugefügt wird.
In 2–4 werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche Teile verwendet.
Bei einem in 2 dargestellten vorteilhaften Anwendungsbeispiel der Erfindung umfasst die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung die Kantenbereiche einer Bahn W beeinflussende Breitstreckelemente 20A, 20B, die eine Kraftwirkung herbeiführen. Wie aus der Figur ersichtlich, werden die Breitstreckelemente 20A, 20B in einen offenen Winkel im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung S der Bahn gedreht, wodurch die gewünschte Breitstreckwirkung auf die Kantenbereiche der Bahn W gerichtet wird. Das Bezugzeichen WS gibt den Kantenbereich der Bahn W an, welcher der Breitstreckwirkung ausgesetzt wurde. Die Breitstreckelemente 20A und 20B umfassen Positionierungsbaugruppen 14A, 14B, mit deren Hilfe die Menge des Breitstreckens gesteuert wird, sowie Antriebe 25A, 25B.
Wie in 2 dargestellt, weist die Walze 10 Wellen, Lager 27, einen Walzenmantel und Breitstreckelemente auf, d. h. Endstücke 20A, 20B an beiden Enden der Walze 10. 4 stellt einen Schnitt entlang Linie I-I von 2 dar. Gemäß der Erfindung können die Endstücke 20A, 20B um einen Drehmittelpunkt E₁ gekippt werden. Wenn ein Endstück 20A, 20B gekippt wird, wird sein durch einen Motor 25A, 25B gedrehter Mantelteil ebenfalls gekippt. Die Lager 27 tragen die Walze 10 und funktionieren als Drehlager. Der Walzenmantel der Walze 10 dreht sich durch die Drehung der Welle und seine Mittelachse ist mit dem Buchstaben X angegeben. Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der die Lager 27 Freilauflager und Zapfenlager sind, wobei sich der Mantel der Walze 10 auf zwischen dem Mantel und dem Endflansch der Walze 10 angeordneten Lagern dreht. Die Walze 10 kann ihren Drehantrieb von dem Sieb erhalten oder die Walze 10 kann direkt mittels eines nicht dargestellten Zahnrades gedreht werden. Die Bahn W kann direkt gegen die Oberfläche des Walzenmantels anliegen oder es kann ein Gewebe dazwischen angeordnet sein, zum Beispiel so, dass die Bahn W außen ist und das Sieb gegen die Walzenoberfläche anliegt. Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, so dass sich die Kanten der Bahn W in den Bereich des Endstückes 20A, 20B erstrecken, und dass eine Haltesaugwirkung auf die Kanten der Bahn W gerichtet wird.
Gemäß der Erfindung können die Mantelflächen von Endstücken 20A, 20B gedreht werden, so dass das Mantelteil des Endstückes 20A, 20B; seine Mantelfläche, wenn erforderlich eine andere Geschwindigkeit und wenn notwendig eine etwas höhere Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Walzenmantels der Walze 10 aufweisen wird, die mit den Endstücken selbst verbunden ist.
Zusätzlich weist der Walzenmantel von Endstück 20A, 20B vorzugsweise Nuten U₁, U₂..., vorzugsweise Umfangsnuten U₁, U₂..., und darin Löcher zwischen den Nuten U₁, U₂... und dem Innenraum des Unterdruckkastens auf, wobei die Konstruktion wie eine Saugwalze funktioniert, die verwendet wird, um die Bahn mit Hilfe eines Unterdruckes mit der Mantelfläche in Kontakt zu halten. Somit umfassen die Nuten U₁, U₂... eine Perforation a₁, a₂..., die sich durch den Mantel 120 erstreckt, wobei ein Unterdruck durch die Nuten U₁, U₂... von dem Raum des Unterdruckkastens in die Nuten U₁, U₂... geleitet wird. Dementsprechend kann es sich bei der Walze 11 um eine Unterdruckwalze, eine Saugwalze oder eine Leitwalze oder einen Trockenzylinder handeln. Die Position der Walze ist vorzugsweise in dem Trockenbereich. Andere Positionen sind auch möglich. Die Walze 11 kann einen Walzenmantel aufweisen, der Nuten oder Perforationen aufweist, und der mit einem inneren Unterdruckkasten versehen ist, oder sie kann ohne inneren Unterdruckkasten sein und kann eine Walze mit einer glatten Oberfläche sein.
Wie in 3 dargestellt, weist die Vorrichtung 10 eine sich drehende oder feststehende Trommel 13 in dem Hauptbereich für die Saugzonen 11_A ...11_D auf, wobei die Trommel 13 an Wellen 12A, 12B an einem der beiden Enden befestigt und in Lagergehäusen 27 zur Lagerung montiert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, Saugwirkungen mit unterschiedlichen Größenordnungen in allen Zonen 11_A , 11_B , 11_C und 11_D in Querrichtung der Maschine anzuordnen, wobei ein allgemeineres Laufmodell zum Beispiel die Anordnung entsprechender Saugwirkungen in den Zentralzonen 11_A und 11_B , und die Anordnung kleinerer Saugwirkungen in den Kantenzonen 11_A und 11_B , oder die Anordnung von keinerlei Saugwirkungen oder wenn notwendig sogar von die Anordnung von Blaswirkung sein kann. Natürlich kann ein Halt auch nur in einer ausgewählten Zone angeordnet werden. Die Breitstreckelemente, d. h. die Halteräder 20A; 20B sind in Lagergehäusen 27 zur Lagerung montiert und werden verwendet, um eine örtliche Kraftwirkung durch das Breitstrecken herbeizuführen, wenn sie in einen Winkel im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung S der Bahn W gedreht werden. Die Breitstreckelemente 20A; 20B sind mit Drehmechanismen 28A, 28B ausgerüstet, die zur Einstellung ihres Öffnungswinkels auf einen gewünschten Wert verwendet werden können, um eine Breitstreckwirkung in dem gewünschten Bereich der Bahn in Querrichtung der Maschine ausgehend von den Kanten herbeizuführen. Zusätzlich stellt die Figur dar, dass die Mechanismen 28A, 28B und ihre inneren Gegenflächen 28AA, 28BB auf der Seite der Welle durch gekrümmte toroidförmige Flächen ausgebildet sind. Die betroffenen gekrümmten Gegenflächen sind bei dieser Anwendung in Axialrichtung gesehen als ringförmige Stücke mit einer vorteilhaften Verwendung des Raumes ausgebildet. Zusätzlich werden diese inneren Gegenflächen 28AA, 28BB getrennt von den Wellen 12A, 12B in den Körperstrukturen getragen. Dementsprechend können Führungsflächen in abgeschrägten Teilen ausgebildet werden, die eine gekrümmte Querschnittsfläche aufweisen und einen Umfang ausbilden, und durch eines oder mehrere Teile ausgebildet werden, um einen Drehmechanismus auszubilden.
Wie in 3 dargestellt, wird innerhalb des Endstückes 20A, 20B gemäß der Erfindung ein Unterdruckkasten verwendet, der gemäß des Anwendungsbeispiels Sektoren Z₁...Z₂ umfassen kann, so dass die Haltesaugwirkung auf einen bestimmten Sektor und in einem bestimmten Winkel auf die Bahn W, zum Beispiel eine Papierbahn oder Kartonbahn, gerichtet werden kann.
In 4 ist eine schematische Endansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, an Hand welcher ersichtlich ist, dass bei den Halterädern, d. h. bei den Breitstreckelementen 20A; 20B in Sektoren Z₁...Z₈ unterteilte Unterdruckkästen ausgebildet wurden, wobei in jedem eine eigene Saugbaugruppe 29₁ ...29₈ vorhanden ist, wobei die Bahnkante durch einen Unterdruck gehalten werden kann, während sie in Querrichtung der Maschine eine Kraftwirkung auf der Bahn herbeiführt. Anders als die in 2 dargestellten Nuten in einer Umfangsrichtung verlaufen die Nuten in den in Sektoren unterteilten Z₁...Z₈-Endstücken 20A; 20B in der Richtung von Welle 12A, 12B oder in einem Winkel im Verhältnis zu der Welle, so dass die Saugwirkungen von Unterdruckkästen aneinander angrenzender Sektoren Z₁...Z₈ keine Beeinflussung in Umfangsrichtung in dem Bereich aneinander angrenzender Sektoren durch die Nuten ausüben werden. Die in 2 dargestellten Nuten in Umfangsrichtung sind zum Beispiel bei einer solchen Anwendung geeignet, bei der keine getrennten Saugsektoren vorhanden sind. Die Ausrichtung der Haltesaugwirkung von einem Endstück zu der Bahn kann auch neben den Nuten oder unabhängig durch die Anwendung von Lösungen nach dem Stand der Technik von der Bohrung der Walze verwendet werden, d. h. indem das Endstück mit gebohrten Löchern versehen wird, die sich nicht notwendigerweise in Nuten in der Oberfläche öffnen, die jedoch zum Beispiel angesenkt sein können. Bei der Anwendung quer verlaufender Nuten oder insbesondere von Sauglöchern wird auch eine bessere Saugeffizienz erreicht, da die Saugwirkung nicht entlang der Nuten entweicht.
Bei einer in 2–4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden Breitstreckelemente 20A, 20B zur Ausrichtung der Kraftwirkung der gewünschten Größenordnung in Querrichtung der Maschine ausgehend von den Kanten der Bahn W zu den gewünschten Querpositionen der Bahn verwendet, wobei die Merkmale der Bahn verändert werden können. Zwischen den Kantenteilen WS der Bahn W kann ein Bereich verbleiben, auf den keine Kraftwirkungen gerichtet werden. Die Breitstreckelemente sind am besten auf Wellen 12A, 12B zwecks unabhängiger Verwendung durch die Antriebe 25A, 25B angebracht, wobei die Kraftwirkung durch den Saugwirkungsbereich, durch die Zeitdauer der Wirkung, durch die Nachspur (toe-out) und mit Hilfe der mit Zonen versehenen Saug-/Blaswalze 10 gesteuert wird, zu der die Kraftwirkung über die ganze Strecke bis zu der Saugzone der Walze gerichtet wird. Halteräder 20A; 20B können ebenfalls Drehzapfen 28A, 28B sein, die ohne einen Antrieb mit einer Übertragung auf Welle 12A, 12B gedreht werden. Wenn gewünscht, können die Saugzonen 13 der Unterdruckwalze 10 mit einer Blasoption ausgerüstet werden, um die Kraftwirkungen zu steuern. Das Halten der Bahn W in dem Bereich der Breitstreckelemente 20A; 20B wird durch Reibungskräfte realisiert. Es ist möglich, die Nachspur (toe-out), d. h. den Öffnungswinkel der Breitstreckelemente in beiden Richtungen gleichzeitig oder getrennt auf den gewünschten Grad einzustellen, wobei eine Ausführung mit einem mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder einem elektrischen Stellglied möglich ist.
Bei der in 5 dargestellten Anwendung ist die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung zwischen Trockenbänken R1, R2 angeordnet, die normale Einzelsiebübertragungen anwenden. Trockenzylinder 52 sind in einer oberen Reihe und Schwenkzylinder 53 in einer unteren Reihe angeordnet und das Trockensieb ist mit dem Bezugszeichen F angezeigt. Zwischen den zwei Bänken R1, R2 ist die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung angeordnet, die mit einer eigenen Gewebehülle F_C umgeben ist, welche die durch die Vorrichtung 10 geführte Bahn W so unterstützt, dass mit den sich drehenden Breitstreckelementen 20A; 20B die gewünschte Breitstreckwirkung ausgehend von den Kanten in Querrichtung der Maschine in der Bahn W herbeigeführt wird. Das Breitstrecken ist effizienter, wenn sich das Gewebe F_C nicht in den Bereich der Breitstreckelemente 20A; 20B erstreckt. Die Dicke des Gewebes kann hierbei durch einen Unterschied bei den Durchmessern zwischen dem Mittelteil und den Breitstreckelementen ausgeglichen werden. Wenn die Bahn W von dem Schwenkzylinder 53A nach oben ankommt, werden die Saugzonen 11_A ...11_D in dem Mittelteil der Vorrichtung 10 und der erste Saugsektor C₁ der Breitstreckelemente 20A; 20B die Bahn von Gewebe F zu Gewebe F_C und zu den Halterädern 20A; 20B bewegen. Dementsprechend wird der Übertragungssaugkasten D die Bahn von der Vorrichtung 10 zu der Bank R₂ bewegen.
6A–6I stellen einige Anwendungen zur Anordnung der Vorrichtung in dem Trockenbereich einer Papierherstellungs- oder Kartonherstellungsmaschine dar. In 6A–6I werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche Teile verwendet.
In 6A–6B ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Einzelsiebübertragung positioniert.
In 6A wird eine Einzelsiebübertragung innerhalb einer Bank angewandt, wobei das Trockensieb F von einem Schwenkzylinder oder -walze 53 durch Leitwalzen 31 zu dem folgenden Schwenkzylinder oder -walze 43 geführt wird, und anstatt des normalerweise an dieser Position angeordneten Trockenzylinders 52 wird die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung positioniert, wo durch die Bahn W in Form einer unterstützten Übertragung geführt wird, und zwar unterstützt durch das Gewebe F_C und weiter zu derselben fortlaufenden Bank durch den Übertragungssaugkasten 32.
In 6B ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung zwischen zwei Trockenbänken angeordnet, die eine Einzelsiebübertragung anwenden. Die Bahn wird von dem letzten Schwenkzylinder 53 der vorangegangenen Bank zu der Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung geleitet und von der Vorrichtung 10 weiter zu dem ersten Schwenkzylinder 53 der nachfolgenden Bank.
In 6C ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung zwischen Bänken von Trockenzylindern angeordnet, wovon einer Einzelsiebübertragung anwendet und der andere Doppelsiebübertragung anwendet, wobei die Bahn von dem letzten Schwenkzylinder 53 der Einzelsiebübertragung anwendenden Trockenbank zu der Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung und weiter zu einem in Verbindung mit dem Obersieb einer Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbank angeordneten Schwenkzylinder 54 geleitet wird.
In 6D ist die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung auch zwischen einer Einzelsiebübertragung anwendenden Trockenbank und einer Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbank angeordnet, wobei die Bahn von dem letzten Schwenkzylinder 53 der Einzelsiebübertragung anwendenden Trockenbank durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung zu Zylinder 54 in Verbindung mit dem Obersieb FY der Doppelsieb anwendenden Trockenbank geleitet wird.
In 6E ist die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung innerhalb einer Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbank angeordnet und sie wird verwendet, um einen der Trockenzylinder in der oberen Reihe zu ersetzen, wobei das Trockensieb FY mittels Leitwalzen 31 zu dem Zylinder 54 und die Bahn durch die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung zu Zylinder 54 geführt wird. Bei dieser Anwendung kann zum Beispiel die Gewebemantelpresse F_S anstatt des Gewebes F_C verwendet werden.
In 6F ist die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung zwischen zwei Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbänken angeordnet, wobei die Bahn von dem Obersieb FY der vorangegangenen Trockenbank zu der Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung und so weitergeleitet wird, dass sie mit dem Obersieb FY der nachfolgenden Trockenbank in Verbindung steht.
In 6G ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung ebenfalls zwischen zwei Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbänken angeordnet, wobei die Bahn W von dem Obersieb FY der vorangegangenen Trockenbank zu dem Obersieb FY der nachfolgenden Trockenbank und weiter zu Zylinder 54 geleitet wird.
6H stellt eine Anwendung dar, bei welcher der separate Siebumlauf der Breitstreckwalze 10 durch eine Gewebemantelpresse ersetzt wird, die so breit wie der Mittelteil der Walze ist, und zwar so, dass sie sich nicht in den Bereich der Breitstreckelemente 20A; 20B erstreckt. Eine solche raumsparende Lösung, welche die Konstruktionen vereinfacht, kann wenn gewünscht bei jeder in 6A–6I dargestellten Anwendung hinzugefügt werden.
6H stellt auch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dar, die zwischen Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbänken angeordnet ist, wobei die Vorrichtung der in 6F und 6G präsentierten Anwendung der Erfindung entspricht. Zusätzlich können die in 6F, 6G, 6H dargestellten Lösungen auf ähnliche Weise in Verbindung mit einem Untersieb als ein horizontales Spiegelbild angewandt werden.
In 6I ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung zwischen Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbänken angeordnet, wobei die Vorrichtung in einer oberen Position der Trockenzylinder 55 in der oberen Reihe angeordnet ist, wobei die Bahn auf den Obersieben zu der Vorrichtung gemäß der Erfindung und weg von der Vorrichtung gemäß der Erfindung geleitet wird.
Gemäß 7 ist ein Verwaltungs- und Steuerungssystem 80 in Verbindung mit einer Papierherstellungsmaschine PK angeordnet, um die Bereitstellung einer Kraftwirkung in dem Kantenbereich der Bahn zu berücksichtigen. Mit dem System 80 wird eine verbesserte Breitstrecksteuerung und Spannungs-/Längensteuerung herbeigeführt. Die oben präsentierte Walze, die in 2–4 dargestellt ist, ist in dem Trockenbereich zum Beispiel in Positionen 85A, 85B angeordnet und wird auf der Grundlage von Messergebnissen und durch die Kantensteuerung eines Fließkundemodells und durch Walzensteuerung gesteuert. In 5 ist ein Dampfkasten 81, Feuchtigkeitsmesspunkte 82A, 82B und ein Bahnspannungsmesspunkt 84 dargestellt. Wenn gewünscht, werden die Ergebnisse von Messungen in einer Optimierungseinheit 87 verarbeitet und die Steuerungsinformationen 88A über Spannung, Elastizitätsmodus und Länge werden an die Steuerungseinheit 85A, 85B der Walze weitergegeben, während die Steuerungsinformationen 88B über Feuchtigkeit an die Steuerung 83 Anblastrocknung 83 und an die Dampfkastensteuerung 81 weitergegeben werden, während die Steuerungsinformationen 88C über das Flächengewicht an die Stoffauflaufkastensteuerung 86 weitergegeben werden.
Gemäß 8 ist auf der Y-Achse das Maschinenrichtungs-/Querrichtungs- oder Zugfestigkeitsverhältnis in Maschinenrichtung/Querrichtung der Maschine und die β-Bildung durch Kurve β und das Zugfestigkeitsverhältnis durch Kurve α gekennzeichnet. Auf der Horizontalachse ist das Strahl-Sieb-Verhältnis, d. h. das J/W (jet-wire) -Verhältnis dargestellt. Wie aus 6 hervorgeht, wächst die Festigkeit in Querrichtung der Maschine, wenn die Walze gemäß der Erfindung in Position 1 angebracht ist, wobei das Verhältnis Maschinenrichtung/ Querrichtung der Maschine fallen wird. Da die Festigkeit in Querrichtung stärker ist, kann das Strahl-Siebverhältnis erhöht werden, wobei dasselbe Zugfestigkeitsverhältnis früher bei Punkt A erreicht wird, sich die Festigkeit in Maschinenrichtung und die Lauffähigkeit jedoch auf Grund größerer Ausrichtung verbessert haben, und sich die Ausbildung verbessert hat (abgenommen). Auf der X-Achse bei Punkt X₁ ist die Anfangssituation gekennzeichnet und bei einem bestimmten Strahl-Siebverhältnis werden das Zugfestigkeitsverhältnis A und die Ausbildung B erhalten. Wenn die Walze gemäß der Erfindung angebracht ist, wird die Endsituation bei Punkt X₂ erhalten, wobei bei demselben Maschinenrichtung-/Querrichtung der Maschinen-Zugfestigkeitsverhältnis A eine höhere Festigkeit in Maschinenrichtung erhalten wird, d. h. eine bessere Lauffähigkeit bei Papierherstellungsmaschinen, wobei die Lauffähigkeit ebenfalls bei einer Druckmaschine besser ist, und die Qualität besser ist, d. h. β-Ausbildung an Punkt B'. Die Erfindung ermöglicht Regelbereiche für Züge, Strahl-Siebverhältnisse usw. die größer werden und eine flexiblere Auswahl von Merkmalen und Rohwerkstoffen für das Endprodukt ermöglichen.
Bei dem in 9A–9B dargestellten Schrumpfungsprofilbeispiel ist ein nichtlineares Schrumpfungsprofil in 9B dargestellt, welches nach dem Trockenbereich gemäß 9A festgestellt wurde, der Einzelsiebübertragung anwendet. In 9B erfolgt die Schrumpfung auf der Vertikalachse und der Abstand von dem Vorderende der Bahn liegt auf der Horizontalachse. Wie aus 9B ersichtlich, ist die Schrumpfung in den Kantenbereichen der Bahn stärker. Für die Papierherstellung und die Weiterverarbeitung ist es am vorteilhaftesten, wenn das Schrumpfungsprofil so einheitlich wie möglich ist, d. h. wenn das Schrumpfungsprofil fast gerade ist und sich an demselben Platz auf der Vertikalachse befindet. Es ist in der Tat eine Aufgabe der Erfindung, an dem Schrumpfungsprofil zu arbeiten, um eines von der gewünschten Art zu erhalten. Gemäß der Erfindung wird das Schrumpfungsprofil gewöhnlich am vorteilhaftesten in dem Anfangsteil des Trockenbereiches korrigiert, da die Schrumpfung in dem Trockenbereich stattfindet, wobei in Übereinstimmung mit einer vorteilhaften Anwendung der Erfindung die Bahn dementsprechend von den Schrumpfbereichen in dem Bereich des Trockenbereiches breitgestreckt wird.
In 10 ist ein Deskriptor 100 des traditionellen Schrumpfungsprofils dargestellt, wobei die Beseitigung in Bezug auf Punkte A1, A2, A3, A4 folgt. An diesen Punkten ist die Schrumpfung (N + y)% eine Funktion des Ortes X (d. h. eine Funktion des Ortes in Querrichtung). Gemäß der Erfindung wird eine Dehnung in Schritten zum Beispiel auf die folgende Art und Weise ausgeführt.

Schritt 1: Die Bahn wird gedehnt, indem sie an den Orten A1 und A2 so gehalten wird, dass A2 an seinen Platz bleibt und sich A1 so nach außen bewegt, dass die endgültige Schrumpfung sich in Form B1 – A2 ändert, Deskriptor 101.
Schritt 2: Die Bahn wird gedehnt, indem sie an den Orten B1 und A3 so gehalten wird, dass A3 an seinem Platz bleibt und sich B1 so nach außen bewegt, dass sich die endgültige Schrumpfung in Form B2 – A3 ändert, Deskriptor 102.
Schritt 3: Die Bahn wird gedehnt, indem sie an den Orten B2 und A4 so gehalten wird, dass A4 an seinen Platz bleibt und sich B2 so nach außen bewegt, dass sich die endgültige Schrumpfung in Form B3 – A4 ändert, Deskriptor 103.

In 10 ist ein Beispiel dargestellt, wie die Dehnung in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgeführt werden kann. Die Reihenfolge und die Anzahl von Schritten sowie der Standort zentral angeordneter Orte können mit Ausnahme der Kante frei ausgewählt werden. Es sollte auch bemerkt werden, dass auch Dehnung von einem Ort aus nur in einigen Fällen ausreichend sein kann.
In 11 ist dementsprechend der Durchgang der Bahn über die in Verbindung mit der Erfindung verwendete Vorrichtung 10 dargestellt. Die Kante der Bahn ist an dem Ort P11 an der Breitstreckwalze 10 befestigt, wobei das Breitstrecken auf die Breite der Bahn x1 gerichtet ist. Wenn sich die Bahn zu Ort P12 bewegt, hat sich die Breite x1 dank des Breitstreckens in Breite x2 verändert. Dies entspricht dem in 8 dargestellten ersten Schritt, d. h. der Verwandlung von A1 – A2 in B1 – A2. In dem nachfolgenden Schritt wird der Halt P12 gelöst, wobei der Halt auf Ort P21 gerichtet wird, und der breitzustreckende Teil nun x3 ist, der sich dementsprechend auf x4 verbreitert, wenn die Bahn zu Ort P22 fortgeschritten ist. Dies kann für eine gewünschte Anzahl von Malen wiederholt werden, wie zum Beispiel zwei weitere Male in der Figur. In 11 ist das Breitstrecken in einer Folge fortgeschritten, die von der Kante der Bahn aus beginnt. Gemäß der Erfindung kann dies frei ausgewählt werden, um die gewünschte Struktur des Papiers herbeizuführen.
In 10 und 11 sind die Möglichkeiten des Breitstreckens in Schritten mit nur einer Vorrichtung dargestellt, wobei jedoch auch mehr Breitstreckwalzen verwendet und die Schritte auch unter diesen aufgeteilt werden können. Hierbei kann der Prozess der Trocknung der Bahn durch die Auswahl eines Standortes für die Vorrichtungen verwendet werden, da die Kanten des Papiers gewöhnlich ein wenig früher trocknen werden, so dass die letztere Breitstreckwalze effizienter zur Begradigung jeder Schrumpfung weiter weg von der Kante verwendet werden kann.
In 12 ist der Fortschritt der Bahn von der Nasspartie zu der Trockenpartie und die zu der Bahnverwaltung gehörenden Vorrichtungen dargestellt.
Nasspartiestellglieder 111 sind Stellglieder zur Verwaltung des Querrichtungsprofils, zum Beispiel ein zur Steuerung des Verdünnungswassers eines Verdünnungsstoffauflaufkastens verwendetes System, wobei die zu steuernden Ventile mit einem typischen Abstand von 60 mm angeordnet sind und die Vorrichtungen eine Veränderung in der Bahn wie eine Gaußsche Kurve herbeiführen, und zwar so, dass sich die Wirkung des betroffenen einen Stellgliedes fast 100 mm auf beide Seiten des Mittelpunktes erstreckt. Unter Verwendung der Stellglieder wird ein bestimmtes Merkmal der Bahn gesteuert, wie zum Beispiel mit Hilfe von Verdünnungsventilen des Verdünnungsstoffauflaufkastens das Querschnittsprofil des Flächengewichtes auf eine an sich bekannte Art und Weise gesteuert wird. Es sollte insbesondere bemerkt werden, dass hierbei das Stellglied zur Ausbildung eines Erregungssignals verwendet werden kann, welches die Steuerung der Verbreiterung und Schrumpfung der Bahn unterstützt. Die Verwendung eines Erregungssignals an sich ist bekannt, wie auch die Erkennung, die es verursacht, und die Bestimmung des Schrumpfungsprofils und die Ausrichtung von Stellgliedreaktionen auf das Messprofil. Typischerweise erfolgt die Verbreiterung und/oder Schrumpfung der Bahn vor der Nasspartiemessausrüstung 112 in einem geringen Grad. Es kann jedoch eine an sich bekannte Breite von der Bahn entfernt werden, da die Qualitätsmerkmale der Kante nicht zur Weiterverarbeitung ausreichen.
Die Nasspartiemessung 112 kann daher vor der Breitstreckwalze 10, zum Beispiel eine an sich bekannte Ausrüstung sein, die in dem Anfangsteil des Trockenbereiches zur Messung des Querschnittsprofils angeordnet ist. Hierbei wird die Bahn vor dem Breitstrecken erkannt. Das gesamte Profil kann gemessen, und diese Informationen verwendet werden, wobei die korrekte Breite der Bahn vor dem Breitstrecken herausgefunden wird. Die Bahn wird sich nur vor der Breitstreckausrüstung 10 in einem kleinen Grad verbreitern/schrumpfen.
Beim CDWS (Cross Direction Wet Straining/Querrichtungsbeanspruchen) der Walze 13, d. h. mit Hilfe der Haltevorrichtung der Breitstreckausrüstung, d. h. der Trommel 13, wird die Bahn auf die in der Erfindung beschriebene Art und Weise mindestens in der Mitte, jedoch gemäß der Erfindung auch woanders entweder über die gesamte Zeitdauer oder auf die durch die Steuerung (CDWS-Optimierer 115) bestimmte Art und Weise gehalten.
Dementsprechend ist die CDWSLe (Cross Direction Wet Straining Left/Querrichtungsbeanspruchung links) 20A eine Vorrichtung, welche die Breitstreckausrüstung 10 nach links verbreitert und die Bahn an ihrer linken Kante in Übereinstimmung mit der Erfindung hält. Die Länge der Verbreiterung wird entweder manuell durch Einstellung oder durch den CDWS-Optimierer 115 bestimmt. Auf ähnliche Weise wird der Breitstreckwinkel Nachspur (toe-out) bestimmt, und entweder manuell oder mittels des CDWS-Optimierers 115 gesteuert.
Dementsprechend ist die CDWSRi (Cross Direction Wet Straining Right/Querrichtungsbeanspruchung rechts) 20B eine Vorrichtung, welche die Breitstreckausrüstung 10 nach rechts verbreitert, wobei ihre Funktion der Funktion der die linke Seite verbreiternden Vorrichtung 20A entspricht, wie oben beschrieben.
Typischerweise schrumpft die Bahn vor der Messausrüstung der Trockenpartie. Das Breitstrecken wird als ein Versuch zur Beseitigung der Wirkung des Schrumpfens verwendet, d. h. die Aufgabe besteht darin, das Schrumpfungsprofil zu begradigen oder mindestens in eine Form zu gestalten, die als gut befunden wurde.
Die Trockenpartiemessung 113 misst die Papiermerkmale, wie zum Beispiel das Flächengewicht, die Feuchtigkeit usw. Zusätzlich misst die Messvorrichtung 113 die Bahnbreite und sie misst auch die Wirkung des durch die Nasspartiestellgliedausrüstung 111 ausgebildeten Erregungssignals.
Es sind mehrere Stellgliedhandhabungsvorrichtungen 114 vorhanden und sie steuern die zu handhabende Ausrüstung 10 auf eine durch ein Steuersystem eines oberen Niveaus bestimmte Art und Weise. Das Stellgliedhandhabungselement 114 kann auch eine in die betroffene Vorrichtung 10 eingebaute Funktion sein, wobei sie in der hier präsentierten Veranschaulichung unsichtbar ist. Zusätzlich ist eine Stoffauflaufkastensteuerungsvorrichtung an der Nasspartie vorhanden, und zwar ein Stellgliedhandhabungselement 114.
Eine weitere Querrichtungssteuerung 116 ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Querschnittsprofils des Flächengewichtes, die auf der Grundlage der Nach-Trocknungsflächengewichtmessung erfolgt, indem entweder das Lippenprofil des Stoffauflaufkastens (Öffnung der Lippe in Querrichtung) oder das Verdünnungsverhältnis gemessen wird, und auf diese Weise durch die Steuerung der Verdünnungsventile erfolgt. Wie bekannt ist, kann dies auch auf der Grundlage der Flächengewichtsmessung vor dem Trockenbereich, oder mit Hilfe von beiden auf eine an sich bekannte Art und Weise erfolgen. Mit anderer Querrichtungssteuerung 116 kann auch eine Steuerung der Feuchtigkeit oder Spannung oder eine Kombination derselben auf eine an sich bekannte Art gemeint sein.
Die Software des Abbildungsgenerators 117 erzeugt ein zur Bestimmung der Schrumpfung benötigtes Erregungssignal, welches an sich bekannt ist.
Die Software des Abbildungsrechners 118 berechnet das erstellte Schrumpfungsprofil der Bahn durch Verwendung des Erregungssignals des Nasspartiestellgliedes 111, der durch die Nasspartiemessausrüstung 112 erzeugten Messinformationen, mindestens Breiteninformationen, und Breiteninformationen der Trockenpartiemessung, und der Wirkung des Erregungssignals in dem Messprofil.
Auf diese Weise wird ein gerichtetes Messprofil (wovon die Wirkung des Breitstreckens und der Schrumpfung beseitigt wurde) für eine Steuerung des Nasspartiestellgliedes (andere Querrichtungssteuerung) ausgebildet. Diese Steuerung sollte so schnell wie möglich durchgeführt werden.
Ein weiteres zentrales Signal ist die Berechnung des Schrumpfungsprofils. Das Schrumpfungsprofil enthält sowohl die Wirkung der Breitstreckausrüstung als auch die Wirkung der Trockenschrumpfung.
Der CDWS-Optimierer 115 ist eine Zentralbohrung bei der Anordnung gemäß der Erfindung. Obwohl dieser Teil durch an sich bekannte Teile ausgebildet ist, bildet die Kombination an sich ein erfindungsgemäßes Ganzes. Bei der Optimierungsvorrichtung 115 werden traditionelle Regelkreissteuerverfahren oder Optimierungen auf der Grundlage einer Kostenfunktion oder Ableitungsregeln/Berechnungen auf der Grundlage von Fuzzy-Steuerung oder Führungsregeln auf der Grundlage von Neuro-Network-Modellen verwendet, wobei diese Verfahren an sich bekannt sind. Die Korrektur des Querrichtungsprofils wird entweder durch einmalige Optimierung oder sequentiell vorgenommen, wie in 8 und 9 dargestellt. Die physikalischen Modelle für die Struktur des Papiers und das Verhalten sind bekannt, oder es sind vereinfachte Modelle, die durch Prozesstests bestimmt werden können. Die notwendige Mathematik ist an sich bekannt. Die Steuerung wird typischerweise langsamer als die Querrichtungssteuerung durchgeführt, wobei die Erfindung auch eine schnelle Steuerung ermöglicht.
13A ist eine Längsschnittansicht der Endstücke 20A; 20B einer Walze 10 gemäß der Erfindung, wie in 2 dargestellt. Die Endstücke 20A; 20B sind an jedem Ende der Walze 10 angeordnet. Das Endstück 20A; 20B weist einen Drehzapfen 213 wie zum Beispiel ein Drehlager auf, welches das Endstück 20A; 20B trägt, so dass dieses um die Welle 2Z herum gekippt werden kann. Das kippende Endstück 20A; 20B weist einen Körperteil 215 auf, mit dem ein Motor 25A; 25B verbunden ist. Der Motor weist eine Abtriebswelle 216 auf, die mit Lagern 221a₁ , 221a₂ an dem Körper 215 angebracht ist, wobei mit der Welle ein Zahnrad 217 verbunden ist, welches ein Zahnrad 218 antreibt und dreht, bei dem es sich um ein Umfangszahnrad handelt, welches mit einem Kantenteil 219 und daher mit Flansch 220 verbunden ist. In dem Bereich zwischen dem Kantenteil 219 von Flanschteil 220 und dem Drehzapfen 213 ist ein Lager 222 vorhanden, mit dessen Hilfe das Flanschteil 220 von Endstück 20A; 20B, und auch das damit verbundene Mantelteil zur Drehung angepasst werden. Bei dem Lager 222 kann es sich um ein Kugellager handeln.
Das Stellglied 223 wird zur Ausführung des Kippens des Endstückes 20A; 20B verwendet. Bei dem Stellglied 223 kann es sich um ein Zylinderstellglied, einen Elektromotor, ein Pneumatikstellglied, ein Hydraulikstellglied usw. handeln. Es umfasst einen Arm t, der an seinen Enden mittels Drehzapfen e₁ und e₂ gedreht wird. Durch Bewegen des Armes t mit dem Stellglied 223 werden unterschiedliche Kippwinkel für das Endstück 20A; 20B erhalten.
Daher kann das Endstück 20A; 20B und sein Mantelteil mit Hilfe des Stellgliedes 223 gekippt werden und mit Hilfe von Motor 25A; 25B, wie zum Beispiel einem Elektromotor, wird das Mantelteil wie gewünscht gedreht, zum Beispiel mit einer etwas höheren Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeit, mit welcher das mit den Endstücken 20A; 20B verbundene Mantelteil der Walze 10 gedreht wird. Das Stellglied 223, zum Beispiel ein Zylinder, kann mit einem Drehmechanismus verbunden sein, wie zum Beispiel der in 14A und 14B dargestellte. Mit Hilfe von Stellglied 223 wird das Körperteil 215 und die damit verbundenen Konstruktionen derart gestaltet, dass sie entlang eines gekrümmten Weges gleiten (Pfeil L₁), während das Lagerteil 224 von Drehzapfen 213 und dem damit verbundenen Körper 215 derart gestaltet werden kann, dass es so gleitet, dass seine gekrümmte Oberfläche 224a auf die durch den Pfeil L₁ angegebene Art und Weise entlang der gekrümmten Gegenfläche 225a des Gegenlagerteils 225 gleitet. Der Krümmungsmittelpunkt liegt auf der Z-Achse bei Punkt E₁. Ebenfalls wie in 13A dargestellt ist eine weitere gekrümmte Führungsfläche 225', 224' in Drehzapfen 213 vorhanden. Wie aus der Figur ersichtlich, liegt unter der Welle C dessen Krümmungsmittelpunkt ebenfalls auf der Achse 2Z und bei Punkt E₁. Die Achse 2Z verläuft im Verhältnis zu der Längsschnittebene der in 13A dargestellten Vorrichtung senkrecht und sie erstreckt sich durch den Drehpunkt E₁. Die Konstruktionsteile 218, 219, 220 des Körpers 215, die mittels eines Motors gedreht werden können, sind als Schnittlinien in anderen Richtungen als die anderen Teile des Körpers 215 des Endstückes 20A; 20B dargestellt. Teil 218 ist jedoch nicht durch Schnittlinien dargestellt. In Verbindung mit dem Mantelteil umfasst die Konstruktion einen Unterdruckkasten, wobei die Haltesaugwirkung von dem Unterdruckkasten durch Löcher a₁, a₂... auf die Bahn W gerichtet wird, die sich durch den Mantelteil erstrecken. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der Unterdruckkasten über einen Teil der Umfangsdistanz.
In 13A ist die Ausrüstung von Richtung K₁ von 13A dargestellt.
In 14A ist eine Position des Endstückes dargestellt, wobei sein Mantelteil gegen das Mantelteil der Walze 10 positioniert ist. In 14B wird die Ausführung von Kippen/Drehen durch ein Stellglied 223 dargestellt, wobei das Endstück über eine Distanz S von 160–200 mm von seiner einen Kante E₂ bewegt wurde, so dass es frei von dem Walzenmantel ist, wobei die Drehung um Drehpunkt E₁ und Welle 2Z erfolgt. Der Kippwinkel der Drehwirkung beträgt in 14B annähernd 5°.
Der das Endstück 212 zwecks Kippbewegung tragende Drehzapfen 213 umfasst mindestens Lagerteile 224, 225. Diese weisen gekrümmte Gleitflächen 224a, 225a auf, wobei der Drehpunkt der Kippwirkung die Kante E₁ des gedrehten Mantelteiles von Endstück 20A; 20B ist. Das Endstück kann hierbei um einen bestimmten Ablenkwinkel im Verhältnis zu der Endfläche der Walze 10 gedreht werden und die dem Drehpunkt gegenüberliegende Kante E₂ des Mantelteiles wird von dem Walzenmantel der Walze 10 getrennt. Mit der Dreh-/Kippanordnung wird daher eine gewünschte Drehrichtung für das Mantelteil von Endstück 20A; 20B erhalten und von der Bewegungsrichtung der Papierbahn abgelenkt, wobei das Breitstrecken der Papierbahn W ermöglicht und die Bahn W einer gebündelten Kraft F in Querrichtung der Maschine im Verhältnis zu der Maschinenrichtung ausgesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der Unterdruckkasten über die gesamte Distanz des Umfanges des Mantelteiles. Durch dieses hindurch und weiter durch die Löcher a₁, a₂... wird durch die Mantelfläche des Mantelteiles eine Haltesaugwirkung auf die Bahn W gerichtet. Daher kann durch das Kippen der Endstücke 20A; 20B und durch Drehen des Mantelteiles eine Kraft F auf den Kantenbereich von Bahn W gerichtet werden. Die Kraft F verläuft im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung S₁ der Bahn W in Querrichtung, und somit im Verhältnis zu der Maschinenrichtung.
Der Drehzapfen 213 ist durch mindestens ein Teil und im Verhältnis zu der Richtung des Gravitationsfeldes mittels mindestens eines oberen Teiles ausgebildet, welches eine gekrümmte Führungsfläche 225a und in dem mit dem kippenden Endstück 20A; 20B verbundenen Lagerteil 224 eine gekrümmte Fläche 224a mit entsprechender Form aufweist, die entlang der gekrümmten Fläche 225a gleitet. Bei der in 14A und 14B dargestellten Ausführungsform ist ein separater Arm t vorhanden, mit dem das Stellglied 223 verbunden ist, wobei der Arm t zur Ausübung einer Kraft auf das kippende Endstück 20A; 20B und das in seinem Körper 215 angeordnete Lagerteil 224 verwendet wird, wobei er veranlasst wird, entlang der gekrümmten Fläche 225a von Drehzapfen 213 (Pfeil L₁) zu gleiten, wobei ein gewünschter Dreh-/Kippwinkel für die Endstücke 20A; 20B und den Mantel erhalten wird. Der Krümmungsmittelpunkt liegt auf der Achse 2Z bei Punkt E₁ (die gekrümmte Bewegung ist ebenfalls durch einen Pfeil L₁ angegeben). Ebenfalls wie in 13A dargestellt ist eine weitere gekrümmte Führungsfläche 225', 224' in Lager 223 vorhanden, wie in 13A dargestellt, unter der Welle C. Sein Krümmungsmittelpunkt liegt ebenfalls auf Achse 2Z und bei Punkt E₁. Hierbei werden die gekrümmten Führungsflächen 224a, 225a, 224', 225' wie aus der Richtung von Welle C gesehen durch ein Lagerteil 224 mit kreisförmiger Form und mittels seiner passenden Fläche 225 ausgebildet, was in Bezug auf Raumverwendung vorteilhaft ist. Der Arm t wird mittels der Drehzapfen e₁ und e₂ an seinen Enden gedreht. Ein Stellglied 223 ist an seinen Körper mit einem externen Trägerkörper R verbunden. Teil 225 ist in einem Trägerkörper R_u getragen. Die Welle C wird so positioniert, dass sie sich frei durch eine Durchgangsöffnung J von Teil 225 hindurch erstreckt. Der Trägerkörper R_u weist auch Drehlager G für Welle C auf.
Der Krümmungsmittelpunkt E₁ der Führungsflächen 224a 225a von Drehzapfen 213 ist in der Kante des Mantelteiles von Endstück 20A; 20B. Der Drehzapfen von Endstück 20A; 20B funktioniert als Drehlager für Endstück 20A; 20B und weist vorzugsweise neben den ersten Führungsflächen 224a, 225a auf der dem Drehzapfen 213 gegenüberliegenden Seite zweite Führungsflächen 224', 225' auf, wobei der Krümmungsmittelpunkt der oberen und unteren Führungsflächen auf Achse 2Z liegt, wobei die Achse 2Z, wie sie in der Figur präsentiert wird, senkrecht gegen die Ebene der Seite der Figur positioniert ist. Der Krümmungsmittelpunkt E₁ der Führungsflächen 224a, 225a und der Krümmungsmittelpunkt der zweiten Führungsflächen 224', 225' ist der Krümmungsmittelpunkt E₁ des Endstückes 20A; 20B.
In 15A ist eine Prinzipansicht eines Unterdruckkastens gemäß der Erfindung dargestellt, der mit dem Endstück 20A; 20B verbunden ist, wobei der Unterdruckkasten in Sektoren 130a₁ , 130a₂ , 130a₃ ... unterteilt ist. Zwischen den Sektoren 130a₁ , 130a₂ ... sind Partitionen n₁, n₂, n₃... vorhanden. Bei dieser Ausführungsform weist der Unterdruckkasten eine ringförmige Umfangskonstruktion auf.
Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der nur ein Sektor vorhanden ist, der sich auf ringförmige Art und Weise entlang des Umfanges der gesamten Konstruktion erstreckt. Es ist möglich, dass Sektoren 130a₁ , 130a₂ nur an bestimmten Orten des Umfanges in einem bestimmten Winkelsektor vorhanden sind.
15B ist eine Schnittansicht entlang Linie II-II von 15A. Der Unterdruckkasten ist mit dem Körper 215 von Endstück 20A; 20B verbunden und umfasst Kantendichtlippen j₁, j₂, die verwendet werden, um den Innenraum D des Unterdruckkastens dicht zu halten. Durch Schläuche 200 wird ein Unterdruck in den Unterdruckraum D und weiter durch eine Perforation a₁, a₂... in Nuten U₁, U₂... und weiter auf Bahn W gerichtet. Die Saugrichtung durch den Schlauch 200 ist durch einen Pfeil L₂ angegeben.
Bei der in 15A und 15B dargestellten Ausführungsform weist das Endstück 20A; 20B einen Unterdruckkasten auf, der separate Sektoren 130a₁ , 130a₂ ... aufweist, wobei in den Unterdruckkasten ein Unterdruck durch Schläuche 200 eingeleitet wird. Hierbei weist das Endstück 20A; 20B in seinem Mantelteil eine Perforation a₁, a₂... auf, deren Löcher sich in einen freien Innenraum D in dem Unterdruckkasten öffnen. Von dem Unterdruckraum D ist eine Verbindung durch Löcher a₁, a₂... in Nuten U₁, U₂... vorhanden, die in der Oberfläche des Mantelteiles 120 angeordnet sind, um eine Haltesaugwirkung auf die Bahn W, wie zum Beispiel eine Papierbahn oder eine Kartonbahn, auszuüben. Daher weist der Unterdruckkasten Kantendichtlippen j₁, j₂ auf, die den Innenraum D des Unterdruckkastens gegen die Innenfläche des gedrehten Mantels abdichten. Der Unterdruckkasten ist an dem Körperteil 215 der Endstücke 20A; 20B befestigt.
In 16 ist das Betriebsprinzip der Vorrichtung dargestellt. Beim Drehen des Endstückes 20A; 20B an seinem Mantelteil vorzugsweise mit einer etwas höheren Geschwindigkeit als der Walzenmantel der aktuellen Walze 10 und durch Drehen des Endstückes 20A; 20B mittels eines Stellgliedes 223 und durch Bereitstellung einer Haltesaugwirkung durch Löcher a₁, a₂... von Raum D zu den Kanten der Bahn W, wird ein Zug F in der Bahn in einer seitlichen Richtung herbeigeführt. Hierbei wird eine Breitstreckkraft in der Bahn und das Breitstrecken der Bahn nach der Seite herbeigeführt. Die Bewegungsrichtung der Bahn W in Maschinenrichtung ist durch einen Pfeil S₁ angegeben. Die Drehrichtung des Mantelteiles von Endstück 20A; 20B ist durch einen Pfeil S₂ angegeben, wenn das Kippen von Endstück 20A; 20B und seines Mantelteiles im Verhältnis zu Punkt E₁ durchgeführt wurde.
In 17A und 17B ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der Nuten U₁ und U₂... gerade Endnuten U₁, U₂... sind, sich Bohrungen a₁, a₂... in die Nuten U₁, U₂... öffnen, deren Längsachse bei dieser Ausführungsform rechtwinklig verläuft, d. h. in Querrichtung im Verhältnis zu der Maschinenrichtung und im Verhältnis zu der Drehrichtung S₂ des Mantelteiles des Endstückes. Die Nuten U₁, U₂... sind Endnuten und sie sind in dem Umfang des Mantelteiles in einem Abstand zueinander angeordnet. Der Unterdruckkasten ist in Sektoren 130a₁ , 130a₂ unterteilt, d. h. in Abteilungen. Hierbei sind die Nuten U₁, U₂, U_N des Endstückes 20A; 20B in der Richtung von Welle C oder in einem Winkel zu Welle C, so dass die Saugwirkungen der Abteilungen 130a₁ , 130a₂ , 130a_N von aneinander angrenzenden Sektoren nicht durch die Nuten hindurch den Bereich von Sektoren beeinflussen, die in der Umfangsrichtung angrenzend sind und somit weder mit der Saugwirkung des angrenzenden Sektors, noch mit der Ausrichtung einer Haltekraft auf die Bahn W kollidieren.
In 17C ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der sich eine Bohrung a₁, a₂... in eine kreisförmige Erweiterung U₁, U₂... hinein öffnet, wobei es sich um eine kegelförmige Spitzsenkung in der Oberfläche des Mantelteiles handelt.
In 18 ist eine Form gekrümmter Flächen 224a, 225a und auch der Flächen 224', 225' dargestellt. Die Flächen 224a, 225a; 224', 225' sind Zylinderflächen. Die Präsentation in 18 ist veranschaulichend und stellt auch den zu der gekrümmten Fläche 224 hinzugefügten Teil 224 als von dem zu der Gegenfläche 225a hinzugefügten Teil 225 getrennt dar.
In 19 ist eine Ausführungsform der Lagerteile 224, 225 des Drehlagers 213 dargestellt, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Flächen 225a und 225b auf der Achse 2Z angeordnet ist. In den Längsschnittebenen der Vorrichtung haben die Flächen 224a, 225a ihren Krümmungsmittelpunkt auf Achse 2Z und in der Figur bei Punkt E₁, wobei die Schnittansicht zum Beispiel in 13A, 14A und 14B dargestellt ist. In senkrecht zu den Ebenen verlaufenden Ebenen ist die Form der Führungsflächen 224a, 225a der Teile 224, 225, d. h. die Form des Lagerprofils, zum Beispiel eine solche Form wie in 19, mittels gestrichelter Linien dargestellt. Die Querschnittsform kann kreisförmig sein oder eine andere Form aufweisen.
In dem Vorangegangenen wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf nur einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei keine Absicht besteht, die Erfindung auf irgendeine Weise eng auf die Details dieser Beispiele zu begrenzen.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren in einer Papier- oder Kartonmaschinen-Trockenlinie nach dem Siebbereich, bei dem die Bahn (W) verarbeitet wird, wobei die Breite der Bahn während der Entwässerung derselben in einer in Querrichtung zu der Bewegungsrichtung der Bahn (W) verlaufenden Richtung beeinflusst wird. Bei dem Verfahren wird ausgehend von einer Kante eine Kraftwirkung (W) einer gewünschten Größenordnung in Querrichtung der Maschine über die ganze Strecke zu einer beliebigen gewünschten Querposition der Bahn (W) in Querrichtung der Maschine gerichtet, um die Merkmale der Bahn (W) mittels mindestens einer Vorrichtung (20A; 20B) zu verändern, wodurch die Kraftwirkung herbeigeführt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung in einer Papier- oder Kartonmaschinenlinie nach dem Siebbereich, die Einrichtungen zur Verarbeitung der Bahn und zur Entwässerung aufweist. Die Papier- oder Kartonmaschinelinie weist nach dem Siebbereich mindestens eine Vorrichtung (20A; 20B) auf, um eine Kraftwirkung auf den gewünschten Teilbereich (WS) der Bahn (W) in Querrichtung der Maschine zu richten, um das Merkmalsprofil der Bahn in Querrichtung der Maschine zu verändern.

Claims

Verfahren in einer Papier- oder Kartonmaschinen-Trockenlinie nach dem Siebbereich, bei dem die Bahn (W) behandelt wird, wobei die Breite der Bahn während der Entwässerung derselben in einer in Querrichtung zu der Bewegungsrichtung der Bahn (W) verlaufenden Richtung beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren ausgehend von einer Kante eine Kraftwirkung (W) der gewünschten Größenordnung in Querrichtung der Maschine über die ganze Strecke zu der gewünschten beliebigen Querposition der Bahn (W) in Querrichtung der Maschine gerichtet wird, um die Merkmale der Bahn (W) mittels mindestens einer Vorrichtung (20A; 20B) zu verändern, durch welche die Kraftwirkung herbeigeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren zwecks Herbeiführung der Kraftwirkung die Bahn (W) von einem gewünschten Teilbereich aus in Querrichtung der Maschine mittels eines Breitstreckelementes (20A; 20B) breitgestreckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Wirkungsbereiche der Kraftwirkung durch 1–8 separate Saugsektoren ausge bildet werden, mit denen eine konstante Breitstreckwirkung über die ganze Strecke zu dem gewünschten Sektor herbeigeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Wirkungsbereiche der Kraftwirkung durch 1–8 separate Saugsektoren ausgebildet werden, die eine in Sektoren unterteilte Breitstreckwirkung herbeiführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren eine Breitstreckzeitdauer von 0–5 s verwendet wird, am besten 0,1–2 s, wobei die Vorrichtung die Kraftwirkung bereitstellt, Zeitdauer mit einer Abdeckung von 5–270° bei einer Maschinengeschwindigkeit von 300–1800 m/min.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn bei dem Verfahren in einem Verhältnis von 0–5%, am besten 0,5–2% der gerichteten Breitstreckung breitgestreckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren durch die Kraftwirkung eine Veränderung des Steifigkeitsverhältnisses, wenn bei der trockenen Bahn gemessen wird, sowie ein Ausgleich der Trockenschrumpfung erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren an mehreren Stellen, mindestens an einer Stelle in einer Papier- oder Kartonmaschinenlinie nach dem Siebbereich angewandt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren angewandt wird, wenn der Trockensubstanzgehalt der Bahn über 10% liegt, bei Papier am besten 45–75% und bei Karton am besten 30–80%.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwirkung auf mindestens einen Kantenbereich (WS) der Bahn (W) gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Vorrichtung, welche die Kraftwirkung verursacht, auf der Grundlage von Ergebnissen von Messungen der Papier- oder Kartonbahn automatisch gesteuert wird, die von der Papier- oder Kartonmaschine entweder unabhängig von, oder gemeinsam mit anderen Vorrichtungen bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren in einem Haltebereich vor der Kraftwirkungsvorrichtung mindestens eine Hälfte der Mittellinie der Bahn kleiner als die entsprechende Hälfte nach der Kraftwirkungsvorrichtung ist, wenn sich die Mittelinie in derselben Richtung durch den Breitstreckprozess der Walze fortsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Kraftwirkung verwendet wird, um eine Veränderung des Steifigkeitsverhältnisses, wenn von der trockenen Bahn gemessen wird, sowie einen Ausgleich der Trockenschrumpfung und/oder einen Ausgleich auf der Grundlage des Flächengewichtsprofils herbeizuführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwirkung am Anfang des Trockenbereiches in der Papier- oder Kartonmaschinenlinie auf die Bahn (W) gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Kraftwirkung in einem Schritt oder in mehreren Schritten auf die Bahn (W) gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Schritte der Kraftwirkung aufeinanderfolgend von einer Kante der Bahn (W) aus beginnend ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–16, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Kraftwirkung gemeinsam mit Stellgliedern und Messvorrichtungen der Nasspartie mit Hilfe eines durch ein Stellglied der Nasspartie bereitgestellten Erregungssignals gesteuert wird, um die Breitstreckung und/oder Schrumpfung der Bahn (W) zu steuern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–17, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Kraftwirkung so herbeigeführt wird, dass sie dauernd oder auf der Grundlage von durch eine Optimierungssteuerung (115) gegebenen Anweisungen auf die Bahn einwirkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–18, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren das Schrumpfungsprofil, Flächengewichtsprofil, Feuchtigkeitsprofil und Spannungsprofil oder das Schrumpfungsprofil und das Flächengewichtsprofil oder das Feuchtigkeitsprofil oder das Spannungsprofil der Bahn (W) durch eine Breitstreckwalze und auf der Grundlage von Profilsteuerungsverfahren gesteuert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–19, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Spannungs- und Schrumpfungsprofile gemeinsam gesteuert oder optimiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–20, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Messung des Schrumpfungsprofils durchgeführt wird, welches durch die Kraftwirkung erreicht wurde, sowie des wirklichen Verformungsprofils, wobei das Schrumpfungsprofil bestimmt wird, während die Wirkung der Breitstreckung und der Schrumpfung beseitigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–21, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren der Einstellwert des Kraftwirkungsprofils gesteuert wird, um die Trockenwirkung des Schrumpfungsprofil zu beseitigen.
Vorrichtung in einer Papier- oder Kartonmaschinenlinie nach dem Siebbereich, die Einrichtungen zur Verarbeitung der Bahn und Einrichtungen zur Entwässerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Papier- oder Kartonmaschinenlinie nach dem Siebbereich weiterhin mindestens eine Vorrichtung (20A; 20B) aufweist, um eine Kraftwirkung auf den gewünschten Teilbereich (WS) der Bahn (W) in Querrichtung der Maschine zu richten, um das Merkmalsprofil der Bahn in Querrichtung der Maschine zu verändern.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kraftwirkung bereitstellende Vorrichtung mindestens ein Breitstreckelement (20A; 20B) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Breitstreckelement (20A; 20B) in Verbindung mit dem Endteil einer sich drehenden walzenähnlichen Vorrichtung (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–25, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kraftwirkung bereitstellende Vorrichtung ein Halterad (20A; 20B) ist, welches an jedem Ende einer sich drehenden oder feststehenden walzenähnlichen Vorrichtung (30) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung 1–8 separate Saugsektoren aufweist, die separat verwendet werden können, um die gewünschte ununterbrochene und/oder periodische Breitstreckwirkung herbeizuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in Verbindung mit dem Papier- oder Kartonmaschinen-Trockenbereich angepasst ist, wo bei mindestens teilweise eine Einzelsiebübertragung angewandt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–28, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) in Verbindung mit einer eine Einzelsiebübertragung anwendenden Trockenbank angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–29, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) in Verbindung mit einer eine Doppelsiebübertragung anwendenden Trockenbank angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zwischen Bänken der Trockenbank angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–31, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Einrichtungen zur Übertragung der Kantenräder entsprechend dem Randstreifen, d. h. der Bahnbreite, aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Einrichtungen (28A; 28B) zur Steuerung des Umkehrwinkels, d. h. der Nachspur (toe-out) der Breitstreckelemente (20A; 20B) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–33, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Antriebe (25A; 25B) zum Antreiben der Breitstreckelemente aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23–34, dadurch gekennzeichnet, dass das Breitstreckelement (20A; 20B) ein Endstück (12) ist, welches einen Motor (25A; 25B) und ein von demselben gedrehtes Mantelteil aufweist, und dass das Endstück einen Drehzapfen (213) aufweist, wobei es dann, wenn es von demselben getragen ist, gekippt werden kann, und dass ein Stellglied (223) vorhanden ist, durch welches das Endstück gekippt wird, wobei mit Hilfe des Kippens des Endstückes (20A; 20B) und der Drehung seines Mantelteiles eine Kraft (F) auf einen Kantenbereich der Bahn (W) gerichtet werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (20A; 20B) so angepasst ist, dass es sich von dem Drehzapfen (213) getragen drehen kann, wobei der Drehzapfen (213) eine solche Krümmung aufweist, dass der Drehmittelpunkt (E₁) in einer Kante des Mantelteiles angeordnet ist, wobei die andere Kante (E₂) des Mantelteiles des Endstü ckes bei der Drehung in einem Abstand von dem Ende der Walze (10) enden wird.
Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil des Endstückes (20A; 20B) eine Perforation (a₁, a₂...) aufweist, die sich durch das gesamte Mantelteil erstreckt und in seiner Oberfläche Nuten aufweist (U₁, U₂...), vorzugsweise Nuten, in die hinein sich durch das Mantelteil hindurchgehende Löcher (a₁, a₂, a₃...) öffnen.
Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (U₁, U₂...) gerade endende Nuten sind, die im Verhältnis zu der Drehrichtung (S₂) des Mantelteiles und zu der Maschinenrichtung quer verlaufen.