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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandbaugruppe in einer Maschine zur Herstellung und/oder Endbehandlung einer Faserstoffbahn und auf eine Verwendung der Bandbaugruppe zum Bewegen einer Bahn zu einer Trockenpartie einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine.
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Wenn Faserstoffbahnen, zum Beispiel Papier- oder Kartonbahnen, hergestellt werden, werden unterschiedliche Maschinenpartien einschließlich einer Vielzahl von Walzen, wie zum Beispiel Presswalzen, Trockenzylinder, Saugwalzen, Führungswalzen, etc. verwendet. Um die Bahn von einer Maschinenpartie zu einer nachfolgenden Maschinenpartie zu übergeben, ist eine Bandbaugruppe mit einem Band, das eine Endlosschleife ausbildet, die zwischen den zwei Partien angeordnet ist, bereits bekannt.
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Ein derartiges Band, das eine hohe Biegesteifigkeit hat, ist um einige Führungswalzen herum gewunden. Eine der Führungswalzen beeinflusst den Bandlauf (-verlauf) in seiner Schleife in Bezug auf ein Einschränken des seitlichen Ablaufs des Bands parallel zu der Walzenachse. Dieses Band, das eine hohe Biegesteifigkeit hat, wird hohen Biegebelastungen ausgesetzt, insbesondere in rechten Winkeln zu der Bandbewegungsrichtung, wodurch sich die Lebensdauer des Bands reduziert. Wenn derartige Bänder mit einer hohen Steifigkeit verwendet werden, ist es auch möglich, dass sie auf der Führungswalzenoberfläche in Bezug auf die Bandbewegungsrichtung gleiten.
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EP 2 063 021 A offenbart eine Bandbaugruppe und eine Papier- oder Kartonherstellungsmaschine, die die Bandbaugruppe aufweist. Insbesondere weist eine Bandbaugruppe zum Bewegen einer Bahn von einer Pressenpartie einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine zu einer Trockenpartie der Maschine eine Kombination einer ersten Presswalze, die angepasst ist, um an der Pressenpartie angeordnet zu sein, eines ersten Trockenzylinders, der angepasst ist, um an der Trockenpartie angeordnet zu sein, und einer Streckungs-/Führungswalze auf, die zwischen oder innerhalb der Pressenpartie und/oder der Trockenpartie angeordnet ist. Ein wärmeleitfähiges Metallband, das eine Endlosschlaufe ausbildet und das gegenüber Fluiden undurchlässig ist, verläuft über die Walzen, um eine Bahn an der Pressenpartie zu überführen und um die Bahn zu der Trockenpartie zu bewegen.
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DE 44 39 889 C1 offenbart eine kontinuierliche Bandspannungssteuerung, die einen konstanten Zugspannungswert an Rändern aufbringt. Insbesondere wird, um die Spannung in einem sich kontinuierlich bewegenden Band, das heißt, in einem Filz oder Metallgewebe, in einer Papierherstellungsmaschine zu steuern, die Spannung an dem jeweiligen Rand der Bahn unabhängig registriert.
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DE 10 2006 024 032 A1 offenbart eine Bandbaugruppe, die ein wärmeleitfähiges, bevorzugt aus Stahl hergestelltes Band aufweist, das gegenüber Fluiden undurchlässig ist. Ferner ist eine Verstellungssteuerung von Walzen vorgesehen, durch die axiale Endpositionen einer Walze entlang einer einfach linearen Einstellungsroute eingestellt werden können.
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WO 2004/099493 A1 offenbart ein Verfahren, eine Anordnung und eine Anlage zum Spannen und Führen eines Gewebes in einer Papier- oder Kartonmaschine. Insbesondere ist ein Verfahren zum Spannen und Führen eines Gewebes in einer Papier- oder Kartonmaschine offenbart. Die Papier- oder Kartonmaschine weist ein Gewebe, das mobil angepasst ist, sowie Walzen auf, die angeordnet sind, um das Gewebe zu stützen. Das Gewebe wird durch Ändern der Position von einer Walze der Walzen gespannt. Demensprechend wird das Gewebe durch Ändern der Ausrichtung der einen Walze der Walzen geführt.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Bandbaugruppe bereitzustellen, die einen verbesserten Bandlauf (-verlauf) in einer Endlosschleife mit einer geringen Biegebelastung in Quer- und Längsrichtungen der Bandbewegungsrichtung hat.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Bandbaugruppe mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht.
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Weitere vorteilhafte Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
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Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Bandbaugruppe in einer Maschine zur Herstellung und/oder Endbehandlung einer Faserstoffbahn vorgesehen. Die Bandbaugruppe weist zwei Führungswalzen, ein Band, das eine Endlosschleife um die Führungswalzen herum ausbildet, das durch die Führungswalzen in einer Bandbewegungsrichtung geführt wird und über die Führungswalzen in der Bandbewegungsrichtung läuft, eine Erfassungseinrichtung, die angepasst ist, um eine Spannung des Bands in der Bandbewegungsrichtung zu erfassen, und eine Steuerungseinrichtung auf, die angepasst ist, um Positionen von axialen Endabschnitten von zumindest einer der Führungswalzen sowohl in einer waagrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze ist, als auch in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze und senkrecht zu der waagrechten Richtung ist, unabhängig einzustellen, derart, dass die Position des Bands in Bezug auf die die zumindest eine Führungswalze gesteuert wird.
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Gemäß diesem Gesichtspunkt der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung angepasst, um die Positionen von axialen Endabschnitten von zumindest einer der Führungswalzen sowohl in einer waagrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze ist, als auch in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze und senkrecht zu der waagrechten Richtung ist, auf der Grundlage der Bandspannung, die durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, unabhängig einzustellen, derart, dass eine Verwindung des Bands kompensiert wird. Die Verwindung des Bands bedeutet eine Verzerrung des Bands in dessen Endlosschleife, wodurch ein seitlicher Ablauf des Bands (von den Führungswalzen) parallel zu (in) der Walzenachsenrichtung verursacht wird. Diese Verwindung kann auch eine Rückwärts- und Vorwärtsbewegung des Bands entlang der Oberfläche der Führungswalzen parallel zu (in) der Walzenachsenrichtung erzeugen. Die Betriebslast, der Verschleiß und die Belastung des Bands erhöhen sich aufgrund der Bandverwindung. Mit anderen Worten kann der Bandlauf (-verlauf) ungeeignet sein. Gemäß der Bandbaugruppe der Erfindung ist eine einfache Positionierungssteuerung von axialen Endabschnitten von zumindest einer der Führungswalzen vorgesehen. Das heißt, unabhängig von einem Umschlingungswinkel des Bands um die Führungswalze wird die Spannung des Bands in der Bandbewegungsrichtung erfasst und können dann die Positionen der axialen Endabschnitte in der waagrechten Richtung und der senkrechten Richtung unabhängig eingestellt werden. Zum Beispiel wird gemäß der Erfindung die Bandspannung durch die Erfassungseinrichtung in einem Fall erfasst, in dem eine Verwindung des Bands erfasst wird (zum Beispiel durch Erfassen einer Bandspannung entlang der Bandbaugruppenquerrichtung (Bandquerrichtung), die sich von einem gewünschten Bandspannungsprofil unterscheidet, durch das die Verwindung des Bands vermieden wird), wobei dessen Kompensierung durch Einstellen der axialen Endpositionen des Bands in zumindest der waagrechten Richtung erreicht wird. In einem Fall, in dem eine Einstellungshublänge zum Einstellen der Positionen der axialen Endabschnitte der zumindest einen Walze der Führungswalze in der waagrechten Richtung ausgeschöpft ist, aber sich die erfasste Bandspannung immer noch von dem gewünschten Bandspannungsprofil entlang der Bandquerrichtung unterscheidet, wird dessen Kompensierung dann durch Einstellen der axialen Endabschnitte des Bands zumindest in der senkrechten Richtung ausgeführt. Selbstverständlich kann das Einstellen der axialen Endpositionen des Bands gleichzeitig in beiden Richtungen erfolgen. Somit kann ein Auftreten der Bandverwindung vermieden werden und somit werden die Betriebslast, der Verschleiß und die Belastung des Bands reduziert. Daher wird der Bandlauf verbessert und wird die Lebensdauer des Bands erhöht.
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Es ist anzumerken, dass der Begriff „waagrechte Richtung” auch Richtungen umfasst, die von einer waagrechten Richtung abweichen, die zum Beispiel nach unten geneigt sind, das heißt die bis zu 40 Grad nach unten in Bezug auf die waagrechte Richtung geneigt sind.
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Gemäß dem Gesichtspunkt der Erfindung weist die Erfassungseinrichtung des Weiteren eine Sensoranordnung auf, die angepasst ist, um die Spannung des Bands in der Bandbewegungsrichtung an Randabschnitten des Bands zu messen, ist die Steuerungseinrichtung angepasst, um die Positionen der axialen Endabschnitte sowohl in der waagrechten Richtung als auch in der senkrechten Richtung auf der Grundlage der Spannung, die durch die Sensoranordnung gemessen wird, unabhängig einzustellen, und ist das Band ein wärmeleitfähiges Band, das bevorzugt aus Metall hergestellt ist, und ist gegenüber Fluiden undurchlässig.
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Bevorzugt weist die Erfassungseinrichtung eine Sensoranordnung auf, die innerhalb und/oder an Rakeln angeordnet ist, die einer Oberfläche des Bands berühren, um die Spannung des Bands in der Bandbewegungsrichtung an unterschiedlichen Positionen, bevorzugt an Randabschnitten des Bands zu messen Zum Ausführen einer geeigneten Beurteilung, ob das Bandspannungsprofil in der Bandbewegungsrichtung zum Vermeiden eines Auftretens der Bandverwindung ausreichend ist oder nicht, ist es möglich, die Sensoranordnung zu verwenden, um die Spannung des Bands in der Bandbewegungsrichtung bevorzugt an Randabschnitten des Bands zu messen, da das Band im Allgemeinen eine größere Spannung an seinen Randabschnitten hat. Somit kann das Bandspannungsprofil geeignet auf der Grundlage der Messergebnisse bestimmt werden. In einem Fall, in dem die Rakel, die eine Oberfläche des Bands berühren, bevorzugt zum Reinigen der Bandoberfläche, vorgesehen sind, ist es bevorzugt, derartige Doktorrakel zum Anordnen der Sensoranordnung zu verwenden. Somit ist es nicht erforderlich, weitere Sensor- und/oder Erfassungselemente vorzusehen, die separat in der Bandbaugruppe angeordnet sind.
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Bevorzugt ist die Spannung an Randabschnitten des Bands festgelegt, um 20 bis 40 Prozent höher zu sein als in dem zentralen Bereich des Bands in Bezug auf die Bandquerrichtung.
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Zum Beispiel kann die Spannung des Bands 5 bis 100 kN/m betragen, wenn das Band (die Bandbaugruppe) in Verbindung mit Wasserbeseitigungspressniplösungen (das heißt, in einer Pressenpartie einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine) verwendet wird.
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Bevorzugt werden die Rakel mit der Bandoberfläche mit einer vorbestimmten Last von 170 bis 230 kN/m in Kontakt gehalten.
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Bevorzugt ist zumindest eine der Oberflächen des Bands zumindest teilweise aufgeraut und/oder geglättet und/oder gehärtet und/oder beschichtet.
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Zum Beispiel kann die Bandoberfläche, die mit den Walzen in Kontakt ist/kommt, zumindest teilweise aufgeraut sein, um eine zusätzliche Adhäsion an den Walzenoberflächen zum Führen des Bands bereitzustellen, und kann die Bandoberfläche, die mit der zu bearbeitenden Bahn in Kontakt ist/kommt, zumindest auf einen gewünschten Wert aufgeraut sein und/oder geglättet und/oder gehärtet und/oder beschichtet sein abhängig von der Bahnqualität, die zu erreichen ist.
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Bevorzugt ist zumindest die Oberfläche an der Innenseite des Bands (das heißt, die Oberfläche, die die Walzen berührt) aufgeraut und hat eine Oberflächenrauheit von Ra 0,5 bis 1,5.
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Bevorzugt ist die Oberfläche der Führungswalzen zumindest teilweise aufgeraut und gehärtet.
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Bevorzugt ist zumindest eine der Führungswalzen heizbar und ist bevorzugt angepasst, um die Oberfläche der Walze bis auf 100°C zu erwärmen. Walzentemperaturen um 100°C sind geeignet, um die Anforderung einer zusätzlichen Kühlprozesseinrichtung in der Bandbaugruppe aufgrund zu hoher Oberflächentemperaturen zu vermeiden.
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Bevorzugt beträgt jede Einstellungshublänge zum Einstellen der Positionen der axialen Endabschnitte der zumindest einen von den Führungswalzen sowohl in der waagrechten Richtung als auch in der senkrechten Richtung 50 bis 180 mm.
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Bevorzugt weist die Bandbaugruppe des Weiteren eine Nipwalze (Spaltwalze) auf, wobei das Band über die Nipwalze in der Bandbewegungsrichtung läuft und ein Nip (Spalt), der sich in der Bandbewegungsrichtung erstreckt, zwischen der Nipwalze und dem Band ausgebildet ist.
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Bevorzugt ist die Nipwalze eine durchbiegungskompensierte Walze. Hiermit ist es nicht erforderlich, ein Arbeitsöl der durchbiegungskompensierten Walze zu kühlen, da es einen gewissen Wärmeausgleicheffekt aufgrund der Masse und Öls hat, das aufgrund der Reibung und der Bearbeitung der Bahn erwärmt wird.
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Bevorzugt wird die Nipwalze gegen das Band gedrückt.
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Bevorzugt weist die Nipwalze zumindest eine Rakel zum Reinigen der Oberfläche der Nipwalze auf.
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Bevorzugt weist die Bandbaugruppe des Weiteren eine Wasch- und/oder Duschanordnung zum Reinigen des Bands auf.
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Bevorzugt ist die Wasch- und/oder Duschanordnung derart heizbar, dass eine Waschlösung zum Reinigen des Bands auf eine Temperatur von 70 bis 90°C erwärmt wird, um den Reinigungseffekt der Waschlösung zu verbessern, wenn sie auf das Band gesprüht/aufgebracht wird oder wenn das Band in die Waschlösung eingetaucht wird.
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Bevorzugt weist die Bandbaugruppe des Weiteren zumindest zwei Rakel zum Reinigen des Bands auf, die in der Bandbewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Dadurch wird der Reinigungseffekt durch die Rakel weiter verbessert.
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Bevorzugt weist die Bandbaugruppe des Weiteren einen Fluidbeseitigungsnip (-spalt) auf, in dem ein Filz gegen das Band gedrückt wird. Hiermit kann Fluid (Wasser), das in der Bahn enthalten ist, die durch den Fluidbeseitigungsnip läuft, durch Drücken (Pressen) des Filzes gegen das Band entfernt bzw. beseitigt (das heißt, zu dem Filz übertragen) werden.
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Bevorzugt ist die Führungswalze an einer Position angeordnet, die unterhalb der Nipwalze (in Bezug auf die Achsmitten der Walzen) liegt.
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Bevorzugt weist die Bandbaugruppe des Weiteren zumindest eine Dampfkammer zum Heizen (Erwärmen) des Bands auf.
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Bevorzugt ist eine Dampfkammer an einer Seite des Bands angeordnet und ist eine weitere Dampfkammer an der anderen Seite des Bands und gegenüberliegend zu der einen Dampfkammer angeordnet.
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Bevorzugt ist eine Dampfkammer an einer Seite des Bands angeordnet und ist eine Unterstützungswalze (Gegenwalze) an der anderen Seite des Bands und gegenüberliegend zu der einen Dampfkammer angeordnet.
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Bevorzugt ist/sind die Dampfkammer/n zum Heizen (Erwärmen) des Bands an der bahnabwärtigen Seite der zumindest einen Walze der Führungswalzen (an einer so genannten Bandauslaufseite) vorgesehen. Die Steuerungseinrichtung ist angepasst, um die Positionen der axialen Endabschnitte von zumindest einer der Führungswalzen derart unabhängig einzustellen, dass ein Dichtungsdruck von Dichtungen in den Kammern, die mit dem Band in Kontakt sind (die gegen das Band gedrückt werden), konstant bleibt, um einen übermäßigen Dichtungsverschleiß zu vermeiden. Die Dampfkammer/n ist/sind direkt bahnabwärtig in Bezug auf die zumindest eine Walze der Führungswalzen vorgesehen; was bedeutet, dass es kein(e) Führungs-/Ablenkwalze/-element zum Ändern der Bandbewegungsrichtung zwischen der/den Dampfkammer/n und der zumindest einen Walze der Führungswalzen angeordnet ist.
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Die Dampfkammer/n zum Bandheizen kann/können an einer Seite des Bands, gegeneinander gegenüberliegend (das heißt, an beiden Seiten des Bands) oder gegenüber der Unterstützungswalze vorgesehen sein. Die Dampfkammer kann breiter sein als die Breite des Bands in der Bandquerrichtung, so dass Maschinenrichtungsdichtungen (Dichtungsbauteile) gegeneinander gedrückt werden können. Somit kann, da die Maschinenrichtungsdichtungen statische Dichtungen sind (es ist keine Abdichtung an beweglichen Bauteilen erforderlich), das Dichtungsvermögen (die Dichtungsleistung) erhöht werden.
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Bevorzugt liegt der Dampfdruck innerhalb der Kammern unterhalb von 0,5 bar oder ist gleich wie 0,5 bar.
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Bevorzugt weist die Dampfkammer Dichtungsbauteile auf, die in der Querrichtung entlang des Bands angeordnet sind und mit dem Band in Kontakt sind. Bevorzugt sind die Dichtungsbauteile aus PTFE-Strang hergestellt.
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Bevorzugt werden die Dichtungsbauteile an dem Band mit einem Druck von 5 bis 500 kPa belastet.
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Bevorzugt ist eine Vielzahl von Dichtungsbauteilen hintereinander in der Bandbewegungsrichtung angeordnet.
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Die Dichtungsbauteile können gekühlt werden, um deren Verschleißwiderstand weiter zu erhöhen.
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Bevorzugt sind die Rakel aus langlebigen Kohlenstofffasern und/oder Kohlenstoffverbundmaterialien hergestellt. Somit können steife Rakel mit guten Schwingungsdämpfungseigenschaften vorgesehen werden.
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Bevorzugt sind die Rakel durch ihr Eigengewicht und/oder Federbauteile vorgespannt.
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Bevorzugt ist Prozessdampf (Anlagendampf) mittels einer Hauptleitung zu einem oberen Teil der Dampfkammer oder zu einer oberen Dampfkammer förderbar, die sich in mehrere Verteilungsleitungen (zum Beispiel bis zu zwei Leitungen pro Meter in der Maschinenquerrichtung) zu dem/der oberen Teil/Kammer aufteilt, und wird eine Entfernung (Beseitigung) von Dampf, Luft, Kondensat (kondensiertes Wasser), etc. von dem unteren Teil der Dampfkammer oder von einer unteren Dampfkammer mittels Saugvorrichtungen erreicht. Ein Abstand zwischen dem Band und einer unteren Fläche (Bodenfläche) des/der unteren Teils/Kammer kann 30 bis 150 mm betragen. Des Weiteren können Rakel in der Dampfkammer zum Führen des Kondensats zu Kondensatbeseitigungsabschnitten des/der unteren Teils/Kammer angeordnet sein.
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Bevorzugt sind Schienen in der Dampfkammer (in den Dampfkammern) zum Montieren und Ermöglichen eines einfachen Austauschs/Wartung zu/von den Rakeln und/oder der Dichtungsbauteile vorgesehen.
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Bevorzugt ist die Bandbaugruppe mit seitlichen Abdeckungen und/oder Abdeckungshauben vorgesehen. Somit ist es möglich, alle Elemente der Baugruppe gegenüber Schmutz, Verunreinigungen, etc. von außen zu schützen. Des Weiteren wird die Arbeitssicherheit für Anwender der Bandbaugruppe verbessert.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die Bandbaugruppe gemäß dem vorstehenden Gesichtspunkt der Erfindung und ihrer bevorzugten Gestaltungen zum Bewegen einer Bahn zu einer Trockenpartie einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine verwendet, wobei ein geschlossener Zug oder ein offener Zug der Bahn, die auf dem Band angeordnet ist, vorgesehen ist, um die Bahn von dem Band zu der Trockenpartie zu überführen.
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Hier ist es möglich, dass eine erste Walze in der Trockenpartie (zum Beispiel eine Saugwalze) zum Übertragen (Überführen) der Bahn von dem Band zu der Trockenpartie mit einer Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die angepasst ist, um Positionen von axialen Endabschnitten der ersten Walze sowohl in einer waagrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze ist, als auch in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze und senkrecht zu der waagrechten Richtung ist, derart unabhängig einzustellen, dass die Position der Walze gesteuert (eingestellt) wird, um der Position des Bands, das heißt der Position der eingestellten Walze, zu folgen.
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Zum Beispiel sind beide Einstellhublängen zum Einstellen der Position in der axialen Endabschnitte der Führungswalze in der waagrechten/senkrechten Richtung ausgeschöpft und/oder hat die Spannung (Spannungsprofil) des Bands ihren zulässigen Grenzwert erreicht. Zusätzlich oder alternativ können zum Beispiel in einem Fall, in dem die senkrechte Position der axialen Endabschnitte der Führungswalze geändert (eingestellt) wird, die axialen Endabschnitte der ersten Walze in Übereinstimmung mit der Änderung der Positionsänderung der Führungswalze geändert (eingestellt) werden, so dass es ein Oberflächenprofil in axialer Richtung der Führungswalze (und somit das der Bandoberfläche in der Bandquerrichtung) korrespondierend zu einem Oberflächenprofil in der axialen Richtung der ersten Walze gibt. Mit anderen Worten können das erfinderische Konzept und seine bevorzugten Gestaltungen des unabhängigen Einstellens von Positionen von axialen Endabschnitten einer Walze sowohl in einer waagrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze ist, als auch in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze und senkrecht zu der waagrechten Richtung ist, wo immer sinnvoll und möglich bei der ersten Walze in der Trockenpartie oder im Allgemeinen bei einer beliebigen Walze außerhalb der Bandbaugruppe angewandt werden, wobei diese Walze zu der Führungswalze der Bandbaugruppe, die derart gesteuert wird, benachbart ist und mit dieser zusammenwirkt.
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Der so genannte ”offene Zug” kann eine Lebensdauer des Bands verbessern, da kein Nipübertragungsdruck (das heißt, direkter Kontakt) auf das Band aufgebracht wird, da es einen Abstand (das heißt, keinen Nip/Spalt) zwischen dem Band und der ersten Walze in der Trockenpartie gibt. Des Weiteren kann die Bahn einen längeren Lauf an der Oberseite des Bands ausbilden, so dass die Bearbeitungszeit der Bahn verlängert werden kann.
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Die Erfindung ist nachstehend mittels bevorzugten Ausführungsbeispielen als deren Beispiele ausführlich erläutert, wobei Bezug auf die Zeichnungen genommen wird, in denen Folgendes gezeigt ist:
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1 ist eine schematische Ansicht einer Bandbaugruppe mit einem Band, das eine Endlosschleife ausbildet, gemäß einem Ausführungsbeispiel, das nicht durch die beigefügten Ansprüche beansprucht ist;
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2 ist eine schematische Ansicht einer Bandbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zum Bewegen einer Bahn von einer Pressenpartie zu einer Trockenpartie einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine verwendet wird; und
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3 ist eine schematische Ansicht einer Bandbaugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zum Bewegen einer Bahn von einer Pressenpartie zu einer Trockenpartie einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine verwendet wird.
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Die Prinzipien der Erfindung sind nachstehend in Bezug auf die Ausführungsbeispiele beschrieben, die in 1 bis 3 gezeigt sind.
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Im Allgemeinen weist unter anderem eine Papier- und Kartonherstellungsmaschine eine Pressenpartie zum Entwässern einer Bahn und eine Trockenpartie auf. Nach dem Durchführen der Bahn durch die Pressenpartie wird die entwässerte Bahn zu der Trockenpartie zum Trocknen der Bahn übertragen und dadurch werden die Festigkeit und der Trockengehalt der Bahn erhöht. In den Figuren (insbesondere in 2 und 3) ist die Pressenpartie an der linken Seite angeordnet und ist durch ein Bezugszeichen 1 angezeigt, während die Trockenpartie auf der rechten Seite angeordnet ist und durch ein Bezugszeichen 3 angezeigt ist. In der gesamten Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen oder funktionell die gleichen Bauteile verwendet. Die Stellen (Anordnungen) der Komponenten sind in Bezug auf die Bewegungsrichtung eines Bands beschrieben, der eine Endlosschlaufe ausbildet (zum Beispiel ein Metallband, das eine geschlossene Endlosschlaufe ausbildet), die allgemein durch einen entsprechenden Pfeil in den Figuren gezeigt ist.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Bandbaugruppe 10, die in einer Maschine zur Herstellung und/oder Endbehandlung einer Faserstoffbahn, wie nachstehend in Bezug auf 2 und 3 zum Beispiel beschrieben ist, verwendet werden kann.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt ist, weist die Bandbaugruppe 10 drei Führungswalzen 11, 31, ein Band 5, das eine Endlosschleife ausbildet und durch die Führungswalze 11, 31 in einer Bandbewegungsrichtung, die durch einen Pfeil B in der Figur (hier bewegt sich die Bandschleife in der Uhrzeigersinnrichtung) gezeigt ist, geführt wird und über die Führungswalzen 11, 31 in der Bandbewegungsrichtung läuft, eine Erfassungseinrichtung (nicht gezeigt), die angepasst ist, um eine Spannung des Bands 5 in der Bandbewegungsrichtung zu erfassen, und eine Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) auf, die angepasst ist, um Positionen von axialen Endabschnitten der Führungswalze 31 auf der rechten Seite in der Figur unabhängig einzustellen.
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Das Band 5 ist ein wärmeleitfähiges Band, das bevorzugt aus Metall hergestellt ist, und ist gegenüber Fluiden undurchlässig.
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Gemäß der Erfindung ist es ausreichend, dass die Steuerungseinrichtung Positionen der axialen Endabschnitte von zumindest einer der Führungswalzen 11, 31 (hier die Führungswalze 31) sowohl in einer waagrechten Richtung (die durch einen waagrechten Pfeil in 1 gezeigt ist), die senkrecht zu der Achse der Walze 31 ist, als auch in einer senkrechten Richtung (die durch einen senkrechten Teil in 1 gezeigt ist), die senkrecht zu der Achse der Walze 31 und senkrecht zu der waagrechten Richtung ist, unabhängig derart einstellt, dass die Position des Bands 5 in Bezug zu der Führungswalze 31 gesteuert wird.
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In anderen Worten ist gemäß der Bandbaugruppe 10 der Erfindung die Steuerungseirichtung angepasst, um Positionen der axialen Endabschnitte der zumindest einen Walze der Führungswalzen 11, 31 (in 1, die Walze 31) sowohl in der waagrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze 31 ist, als auch in der senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Achse der Walze 31 und senkrecht zu der waagrechten Richtung ist, auf der Grundlage der Bandspannung, die durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, unabhängig einzustellen, derart, dass eine Verwindung des Bands 5 kompensiert wird. Die Verwindung des Bands 5 bedeutet eine Verzerrung des Bands 5 in dessen Endlosschleife, wodurch ein seitliches Ablaufen des Bands 5 (von den Führungswalzen 11, 31) parallel zu (in) der Walzenachsenrichtung verursacht (bewirkt) wird. Dieses Verwinden kann ferner eine Rückwärts- und Vorwärtsbewegung des Bands 5 entlang der Oberfläche der Führungswalzen 11, 31 parallel zu (in) der Walzenachsenrichtung erzeugen. Die Betriebslast, der Verschleiß und die Belastung des Bands 5 erhöhen sich aufgrund der Bandverwindung. Mit anderen Worten kann der Bandlauf ungeeignet sein.
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Gemäß der Bandbaugruppe 10 der Erfindung ist eine einfache Positionierungssteuerung der axialen Endabschnitte der Führungswalze 31 vorgesehen. Das heißt, unabhängig von einem Umschlingungswinkel des Bands 5 um die Führungswalze 31 wird die Spannung des Bands 5 in der Bandbewegungsrichtung B erfasst und können dann die Positionen der axialen Endabschnitte der Führungswalze 31 unabhängig in der waagrechten Richtung und der senkrechten Richtung eingestellt werden.
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Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem eine Verwindung des Bands 5 mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wird (zum Beispiel durch Erfassen einer Bandspannung entlang der Bandbaugruppenquerrichtung (Bandquerrichtung), die sich von einem gewünschten Bandspannungsprofil unterscheidet, bei dem die Verwindung des Bands 5 vermieden wird), dessen Kompensierung durch Einstellen der axialen Endabschnitte des Bands 5 in zumindest der waagrechten Richtung ausgeführt.
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In einem Fall, in dem eine Einstellungshublänge zum Einstellen der Position der axialen Endabschnitte der Führungswalze 31 in der waagrechten Richtung ausgeschöpft ist, aber die erfasste Bandspannung sich immer noch von dem gewünschten Bandspannungsprofil entlang der Bandquerrichtung unterscheidet, wird dessen Kompensierung dann durch Einstellen der axialen Endpositionen des Bands 5 in der senkrechten Richtung ausgeführt. Selbstverständlich kann das Einstellen der axialen Endpositionen des Bands 5 gleichzeitig in beiden Richtungen erfolgen. Somit kann ein Auftreten der Bandverwindung vermieden (verhindert) werden und können somit die Betriebslast, der Verschleiß und die Belastung des Bands 5 reduziert werden. Daher wird der Bandlauf (-verlauf) verbessert und wird die Lebensdauer des Bands 5 erhöht. Zum Beispiel kann die jeweilige Einstellungshublänge zum Einstellen der Positionen der axialen Endabschnitte der Führungswalze 31 sowohl in der waagrechten Richtung als auch in der senkrechten Richtung 50 bis 180 mm betragen.
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Es ist anzumerken, dass der Begriff „waagrechte Richtung” auch Richtungen umfasst, die von einer waagrechten Richtung abweichen, zum Beispiel, die nach unten geneigt sind, das heißt bis zu 40 Grad nach unten geneigt sind in Bezug auf die waagrechte Richtung.
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Die Erfassungseinrichtung weist eine Sensoranordnung (auch nicht in 1 gezeigt) auf, die angepasst ist, um die Spannung des Bands 5 in der Bandbewegungsrichtung B an Randabschnitten des Bands 5 zu messen, so dass die Steuerungseinrichtung angepasst ist, um die Positionen der axialen Endabschnitte sowohl in der waagrechten Richtung als auch in der senkrechten Richtung auf der Grundlage der Spannung, die durch die Sensoranordnung gemessen wird, unabhängig einzustellen.
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Zum Ausführen einer geeigneten Beurteilung, ob das Bandspannungsprofil in der Bandbewegungsrichtung B zum Vermeiden des Auftretens der Bandverwindung ausreichend ist oder nicht, ist es möglich, die Sensoranordnung zum Messen der Spannung des Bands 5 in der Bandbewegungsrichtung B bevorzugt an den Randabschnitten des Bands 5 zu verwenden, da das Band 5 im Allgemeinen an seinen Randabschnitten eine höhere Spannung hat. Somit kann das Bandspannungsprofil geeignet auf der Grundlage der Messergebnisse bestimmt werden.
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Des Weiteren ist es in einem Fall, in dem Rakel (nicht gezeigt), die eine Oberfläche des Bands 5 berühren, bevorzugt zum Reinigen der Bandoberfläche, vorgesehen sind, bevorzugt, derartige Rakel zum Anordnen der Sensoranordnung zu verwenden. Somit ist es nicht erforderlich, weitere Sensor- und/oder Erfassungselemente vorzusehen, die separat in der Bandbaugruppe 10 angeordnet sind.
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Die Bandbaugruppe 10 kann des Weiteren zumindest eine Dampfkammer 53, 57 zum Heizen (Erwärmen) des Bands 5 aufweisen.
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Gemäß der Offenbarung von 1 sind zwei Dampfkammern 53, 57 vorgesehen; beide Dampfkammern 53, 57 sind bahnabwärtig der Führungswalze 31 (an einer so genannten Bandauslaufseite) angeordnet. Die Dampfkammern 53, 57 sind in Bezug auf die Führungswalze 31 direkt bahnabwärtig bzw. indirekt bahnabwärtig vorgesehen; direkt bedeutet, dass es kein/e Führungs-/Ablenkungswalze/-element zum Ändern der Bandbewegungsrichtung B zwischen der Dampfkammer 53 und der Führungswalze 31 gibt, wohingegen indirekt bedeutet, dass die Dampfkammer 57 an einer äußeren Oberflächenseite des Bands 5, das entlang der Führungswalze 11 geführt wird, angeordnet ist, wie in 1 gezeigt ist.
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In Bezug auf 2 ist eine Bandbaugruppe 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei diese Baugruppe 10 zwei Führungswalzen 11, 31 aufweist.
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Diese Bandbaugruppe 10 wird in einer Maschine zur Herstellung und/oder Endbehandlung einer Faserstoffbahn (einer Papier- und Kartonherstellungsmaschine) verwendet und ist angepasst, um die Bahn von einer Maschinenpartie (hier: Pressenpartie 1) zu einer nachfolgenden Maschinenpartie (hier: Trockenpartie 3) zu übergeben.
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Die Maschinenpartien sind nicht auf Pressen- und Trockenpartien beschränkt. Zum Beispiel ist es auch möglich, die Bandbaugruppe zum Übergeben einer Bahn von einer Formierpartie zu einer Pressenpartie oder dergleichen zu verwenden.
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Die Pressenpartie 1 dient zum Entwässern der Faserstoffbahn vor dem Übergeben der Bahn zu nachfolgenden Partien der Papier- und Kartonherstellungsmaschine. Zum Führen der Bahn wird ein Filz 17 um eine Vielzahl von Walzen herum geführt, um in eine Gegenuhrzeigersinnrichtung zu laufen. Unter diesen Walzen ist eine Unterdruckwalze (Saugwalze) 15 zum Aufnehmen der Bahn auf den Filz 17, eine Presswalze 13 und eine Vielzahl von Führungswalzen vorgesehen, die zum Führen und zum Spannen des Filzes 17 dienen.
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Die Presswalze 13 bildet einen ersten Pressnip (Pressspalt) gemeinsam mit einer unteren Presswalze 12 aus und bildet ferner einen zweiten Pressnip (Pressspalt) gemeinsam mit einer Bandwalze 11 aus, die als eine Presswalze und eine Führungswalze gemäß der Erfindung dient, wobei der zweite Pressspalt bahnabwärtig in Bezug auf den ersten Pressspalt angeordnet ist. Das Band 5 wird um die Bandpresswalze 11 und um die Führungswalze 31 herum geführt. Um die erforderliche Spannung des Bands 5 zu erreichen und um die Verwindung des Bands 5 zu vermeiden, werden die Positionen der axialen Endabschnitte der Führungswalze 31 gemäß dem Konzept/Gesichtspunkt der Erfindung, wie vorstehend angezeigt, unabhängig eingestellt. Somit wird die Position des Bands 5 in Bezug auf die Führungswalze 31 gesteuert. Die Führungswalze 31 ist hier auf einem unteren Niveau in Bezug auf die Bandpresswalze 11 vorgesehen. Somit bildet das Band 5 eine Endlosschleife aus. Das Band 5, die Bandwalze 11 und die Führungswalze 31 bilden die Bandbaugruppe 10 gemäß der Erfindung aus.
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Die Führungswalze 31 kann heizbar sein und ist bevorzugt angepasst, um die Oberfläche der Walze 31 bis auf 100°C zu erwärmen. Die Walze 31 kann als eine heizbare Thermowalze oder dergleichen ausgebildet sein.
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Zum Beispiel kann die Bandoberfläche, die mit den Walzen 11, 31 in Kontakt ist/kommt, zumindest teilweise aufgeraut sein, um eine zusätzliche Adhäsion an der Walzenoberfläche zum Führen des Bands 5 vorzusehen, und kann die Bandoberfläche, die mit der zu bearbeitenden Bahn in Kontakt ist/kommt, zumindest aufgeraut und/oder geglättet und/oder gehärtet und/oder beschichtet sein abhängig von der Bahnqualität, die zu erreichen/herzustellen ist. Insbesondere ist die Bandoberfläche zum Beispiel geglättet und beschichtet, um die Adhäsion zwischen dem Band 5 und der Bahn zu reduzieren und um ein Anhaften der Bahn an dem Band 5 zu verhindern. Insbesondere ist dies bei hohen Bandtemperaturen nützlich, zum Beispiel von 70 bis 110°C.
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Eine zweite Presswalze 19 ist oberhalb der Bandwalze 11 vorgesehen. Um die zweite Presswalze 19 und eine Vielzahl von Walzen herum ist ein Filz 21 geführt, um einen dritten Pressnip (Pressspalt) mit der Bandwalze 11 auszubilden. Somit wird, nachdem die Bahn zu dem Band 5 in dem zweiten Pressnip, der durch die Bandwalze 11 und die Presswalze 13 ausgebildet ist, übertragen worden ist, die Bahn, die auf dem Band 5 positioniert ist, durch den dritten Pressnip getragen, der durch die Bandwalze 11 und die zweite Presswalze 19 ausgebildet ist. In diesem Spalt ist die Bahn zwischen dem Band 5 und dem Filz 21 positioniert. Somit wird die Bahn zuverlässig von der Pressenpartie 1 zu dem Band 5 übertragen, das die Bahn weiter in Richtung der Führungswalze 31 transportiert.
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In der Trockenpartie 3 sind eine erste Reihe von Trockenzylindern 33 und eine zweite Reihe von Umkehrwalzen 35 vorgesehen, um einen mäanderförmigen Weg für die Bahn auszubilden. Zum Führen der Bahn gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Gewebe 37 vorgesehen, das abwechselnd um die zweite Reihe von Umkehrwalzen 35 und die erste Reihe von Zylindern 33 herum geführt wird. Die Bahn ist an einer Außenfläche des Gewebes 37 angeordnet, wenn das Gewebe um die zweiten Umkehrwalzen 35 herum geführt wird, und ist zwischen der Oberfläche des jeweiligen ersten Zylinders 33 und dem Gewebe 37 angeordnet, wenn das Gewebe 37 um einen der ersten Zylinder 33 herum geführt wird.
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Zum Übertragen (Überführen, Übergeben) der Bahn von dem Band 5 auf das Gewebe 37 der Trockenpartie 3 ist eine Saugwalze 32 bahnaufwärtig der Führungswalze 31 der Bandbaugruppe 10 und bahnaufwärtig der ersten Reihe von Zylindern 33 und der zweiten Reihe von Umkehrwalzen 35 vorgesehen. Die Saugwalze 32 bildet einen Übergabenip (Übergabespalt) gemeinsam mit dem Band 5 aus. Somit ist die Bahn, die durch diesen Nip läuft, sowohl mit dem Band 5 als auch mit der Saugwalze 32 (insbesondere mit dem Gewebe 37) in Kontakt. Die Saugwalze 32 richtet einen Saugdruck innerhalb des Nip derart ein, dass die Bahn von dem Band 5 zu dem Gewebe 37 übertragen wird. Somit ist ein so genannter „geschlossener Zug” der Bahn von der Bandbaugruppe 10 zu der Trockenpartie 3 vorgesehen.
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In der Metallbandbaugruppe 10 kann zumindest eine Dampfkammer (nicht gezeigt in 2) zum Heizen (Erwärmen) des Bands 5 zwischen der Bandwalze 11 und der Führungswalze 31 an einer bahnabwärtigen Seite der Führungswalze 31 und an einer bahnaufwärtigen Seite der Bandwalze 11 vorgesehen sein. Aufgrund der Dampfkammer (der Dampfkammern) kann die Temperatur des Bands 5 erhöht werden, bevor das Band 5 die Bahn in dem zweiten Pressspalt, der durch die Bandwalze 11 und die Presswalze 13 ausgebildet ist, überführt wird. Eine weitere Dampfkammer (nicht gezeigt in 2) kann zwischen der Bandwalze 11 und der Führungswalze 31 an einer Seite des Bands 5 entgegengesetzt zu der Seite, die die Bahn trägt (das heißt, innerhalb der Bandschleife zwischen der Bandwalze 11 und der Führungswalze 31) vorgesehen sein. Das heißt, in einem derartigen Fall sind beide Kammern an einer bahnabwärtigen Seite der Führungswalze 31 und an einer bahnaufwärtigen Seite der Bandwalze 11 vorgesehen, wobei eine der Kammern außerhalb der Bandschleife angeordnet ist und die andere Kammer innerhalb der Bandschleife angeordnet ist. Ein Dampffeuchter und/oder ein Prallströmtrockner kann/können auch an einer Seite des Bands 5, das die Bahn trägt, angeordnet sein.
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Somit gibt es, da die Dampfkammern direkt bahnabwärtig jeweils in Bezug auf die Führungswalze 31 vorgesehen sind, kein/e zusätzliches Führungs-/Ablenkungswalzen/-element zum Ändern der Bandbewegungsrichtung B zwischen den Dampfkammern und der Führungswalze 31.
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In Bezug auf 3 ist die Baugruppe 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, die zum Bewegen (Übergeben, Überführen) der Bahn von der Pressenpartie 1 zu der Trockenpartie 3 einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine verwendet wird.
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Der einzige Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel, das in 2 gezeigt ist, und dem, das in 3 gezeigt ist, ist die Übergabe der Bahn von dem Band 5 auf das Gewebe 37 der Trockenpartie 3.
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Hier ist die Saugwalze 32 in der Nähe (Umgebung) der Führungswalze 31 (zum Beispiel ist sie der Führungswalze 31 zugewandt) vorgesehen, wobei die Walzenoberfläche der Saugwalze 32 (genauer gesagt, das Gewebe 37) die Bahn innerhalb eines Übertragungsnip (Übertragungsspalts) nicht berührt (in Kontakt ist). Das heißt, es liegt ein Abstand zwischen der Führungswalze 31 und der Saugwalze 32 (insbesondere zwischen einer Bandoberfläche und einer Gewebeoberfläche) vor. Daher wird in einem Fall, in dem die Saugwalze 32 einen Saugdruck einrichtet, die Bahn von dem Band 5 gelöst und wird von dem Band 5 zu dem Gewebe 37 über einen so genannten „offenen Zug” der Bahn von der Bandbaugruppe 10 zu der Trockenpartie 3 übertragen. Somit verbessert ein derartiger offener Zug, wenn die Bahn übertragen wird, die Lebensdauer des Bands 5, da kein Nipübertragungsdruck (Spaltübertragungsdruck) auf das Band 5 aufgebracht wird. Des Weiteren bildet die Bahn einen längeren Lauf (Verlauf) auf der Oberseite des Bands 5 aus, so dass die Bearbeitungszeit der Bahn verlängert werden kann.
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Zum Beispiel können die Prozess- und Betriebsbedingungen der Bahn in den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen wie folgt sein:
- – Trockengehalt der Bahn, bevor die Bahn zu der Bandbaugruppe übertragen wird, beträgt 42–50%
- – Prozesstemperatur vor der Trockenpartie: 50–70°C
- – Flächenbezogene Bahnmasse: 40–130 g/m2
- – Bahngeschwindigkeit: 800–1500 m/min
- – Zylinderoberflächentemperaturen der ersten Trockengruppe sind ungefähr 80°C höher als die Temperatur der Bahn
- – Feuchtigkeitsgradient in der Bahn wird/ist so eingestellt, dass die untere Seite der Bahn (die das Band, etc. berührt) trockener ist als die obere Seite, um die Lauffähigkeit der Bahn zu verbessern
- – Bahn kann bereits aufgeheizt werden/sein, bevor sie zu der Trockenpartie übertragen wird, und somit kann der Trockengehalt erhöht werden
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Während die Erfindung vorstehend in Bezug auf die derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es anzumerken, dass die Erfindung insbesondere durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2063021 A [0004]
- DE 4439889 C1 [0005]
- DE 102006024032 A1 [0006]
- WO 2004/099493 A1 [0007]
