DE60123783T2

DE60123783T2 - Vorrichtung zur behandlung einer bewegten oberfläche

Info

Publication number: DE60123783T2
Application number: DE60123783T
Authority: DE
Inventors: Raimo Rajala; Eino HÄRKÖNEN; Jouni Paltakari; Olli Asp
Original assignee: PROCESS TEAM FINLAND Oy
Current assignee: PROCESS TEAM FINLAND Oy
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: FI20000532A0; AU2001246565A1; PL357868A1; ATE342403T1; DE60123783D1; CA2401437A1; CN1416487A; EP1285128A1; US20030140942A1; WO2001066857A1; BR0109094A; EP1285128B1

Description

Vorrichtung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung zum Beschichten oder Reinigen einer beweglichen Oberfläche wie einer rotierenden Rolle, eines beweglichen Gurtbands oder einer ähnlichen Oberfläche, wobei die Vorrichtung umfasst:

– mindestes eine Oberflächenbehandlungsbürste mit Borsten aus elastischem Material und eine Vorrichtung, mit welcher die Borstenspitzen der Oberflächenbehandlungsbürste gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt werden,
– und eine Vorrichtung zum Bewegen der Oberflächenbehandlungsbürste quer zur Bewegungsrichtung der Oberfläche, zum Beispiel in Richtung der Achse der rotierenden Rolle oder der Achse einer Rolle zur Abstützung des beweglichen Gurtbands.

Vorbekannte Vorrichtung
Es ist bekannt, dass rotierende Rollen in den Kalandern von Papiermaschinen, bei Satinierkalandern, Druckpressen oder ähnlichem dazu neigen, verschiedene Arten von Verunreinigungen wie z.B. Papierstaub, Papierbeschichtungsmaterial oder anderes Material von der die Rollenfläche berührenden Papierbahn zu sammeln, und dass diese Verunreinigungen an der Rollenoberfläche einbrennen und schnell daran anhaften können. Aufgrund dieser Verunreinigungen müssen die Rollen regelmäßig gereinigt werden. Wird die Rollenoberfläche nicht gereinigt, dann nimmt die Qualität des Papiers oder anderen behandelten Erzeugnisses schnell ab.
Bei vorbekannten Papiermaschinen werden rotierende Rollen durch Abschaben der Rollenoberflächen mit speziellen Abschabplatten, die als Abstreifer bezeichnet werden, gereinigt. Durch Abschaben der Rollenoberfläche schaben die Abstreifer die Verunreinigungen von der Rollenoberfläche ab, wobei die Abschabungen dadurch an dem Abstreifer abgelagert werden. Bei den Kalandern von Papier- und Beschichtungsmaschinen bestehen die Abstreifer für gewöhnlich aus Metall- oder Verbundkunststoffmessern, die die Rollenoberfläche abschaben. Abstreifer können ständig in Betrieb gehalten werden.
Die Verwendung von Abstreifern hat aber den Nachteil, dass der Abstreifer einem schnellen Verschleiß ausgesetzt ist. Denn der Abstreifer reibt ständig an der Oberfläche eines Metallrollenzylinders, der meist aus Stahl besteht. Häufig ist der Verschleiß des Abstreifers ungleichmäßig, mit dem Ergebnis, dass das Messer der Rollenoberfläche nicht präzis folgt. Folglich kann der ungleichmäßig abgenutzte Abstreifer auch die Rollenoberfläche beschädigen.
Ein anderer Nachteil bei der Verwendung von Abstreifern ist, dass sie nicht immer zuverlässig arbeiten. Im Trocknungsabschnitt einer Papiermaschine neigt klebriges Material dazu, an der Oberfläche der vordersten Zylinder einzubrennen, und dieses Material schiebt sich zwischen den Zylinder und den Abstreifer, was den Abstreifer zwangsweise von der Zylinderfläche weg hochsteigen lässt. Dadurch neigt die Zylinderfläche dazu, mit Verunreinigungsstreifen gestreift zu werden, die von einem Abstreifer nicht entfernt werden können. Auch können Schnittreste zwischen die Rolle und den Abstreifer gelangen, was nachteilige Rillen an der zu reinigenden Rollenoberfläche erzeugt. Auch in diesem Fall kann der Abstreifer die Rolle nicht mehr reinigen, die daher zum Wiederherstellen von der Papiermaschine abgenommen werden muss.
Ein anderer Nachteil bei dem Abstreifer ist, dass der Abstreifer als solcher nicht die von der Rolle abgeschabten Verunreinigungen entfernen kann. Staub und anderer Schmutz, die von der Rolle abgeschabt werden, werden an dem Messer gesammelt, von wo sie durch das ein oder andere Mittel entfernt werden müssen. Auf dem Gebiet werden verschiedene Saugleitungen und andere Lösungen verwendet. Die Verunreinigungen können aber immer noch zwischen den Abstreifer und die Rollenoberfläche gelangen, wo sie Rillen in der Rollenoberfläche erzeugen können.
Neben Abstreifern werden zum Reinigen der Oberfläche einer rotierenden Rolle verschiedene rotierende Reinigungsmittel verwendet, zum Beispiel rotierende Bürsten. Bei Verwendung zusammen mit befeuchtenden oder auflösenden Mitteln lösen rotierende Bürsten Verunreinigungen von der Oberfläche der rotierenden Rolle, die klebrig und anderweitig schwer zu entfernen sind. Da klebrige Materialien an der Bürste anhaften und sie schnell blockieren würden, wird unter Verwendung von z.B. Wasserstrahlen oder Verdünnungsmitteln ein regelmäßig oder ständig ausgeführter Bürstenreinigungsvorgang implementiert. Es ist klar, dass bei Ablagern einer großen Menge klebriger Verunreinigungen an der Oberfläche einer rotierenden Rolle dann eine effiziente Reinigungsvorrichtung irgendeiner Art, wie sie vorstehend beschrieben wird, notwendig ist.
Bei einer Papiermaschine besteht aber in den meisten Fällen das sich an der Rollenoberfläche ablagernde Material hauptsächlich aus Verunreinigungspartikeln wie Papierstaub und Papierstücken unterschiedlicher Größen. Sie werden durch die Wirkung von Feuchtigkeit und einem dem Papier zugegebenen möglichen Beschichtungsmaterial an der Oberfläche der rotierenden Rolle klebend gehalten. Werden diese Verunreinigungen nicht sofort von der Rollenoberfläche entfernt, verursachen sie eindeutigen Schaden. Einige der Partikel werden zusammen mit der Papierbahn befördert, wobei sie die Papierqualität beeinträchtigen, und andere dieser ursprünglich losen Partikel brennen schnell an der Oberfläche der rotierenden Roll ein, da viele Rollen in der Papiermaschine sehr heiß sind.
Bei den heutigen Papiermaschinen sind aber keine geeigneten Verfahren oder Einrichtungen bekannt, die während der Produktion zum Entfernen von Verunreinigungen, wie sie vorstehend beschrieben werden, von der Oberfläche einer rotierenden Rolle verwendet werden könnten, während die Papiermaschine läuft. Der allgemein für die Reinigung der rotierenden Oberfläche verwendete Abstreifer ist für diesen Zweck ein zu hartes Mittel, und das Messer unterliegt schnellem Verschleiß und verursacht auch zuviel Verschleiß der Rollenoberfläche. Auch ist die Verwendung von rotierenden Bürsten für diesen Zweck nicht geeignet, da eine rotierende Bürste an sich keine losen Verunreinigungen bindet. Eine rotierende Bürste würde die von der Rollenoberfläche gelösten Partikel in die Luft schleudern, von wo sie sich auf der Papierbahn absetzen würden, wenn die Maschine läuft, was die Qualität des erzeugten Papiers beeinträchtigt. Es trifft zu, dass Rollenreinigungsvorrichtungen, die zum Entfernen von klebrigen Verunreinigungen während eines Ausfalls der Papiermaschine verwendet werden, meist mit einem Gehäuse versehen sind, um ein Waschen der Bürsten zu ermöglichen, doch würde das Gehäuse während der Fertigung nicht das Schleudern des Staubs von der rotierenden Bürste auf die Papierbahn verhindern.
WO-A-98/22652 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen einer beweglichen Oberfläche vor. Die Oberflächenbehandlungselemente sind Abstreifer, die sich über die sich bewegende Oberfläche bewegen und werden durch Druckreiniger außerhalb der sich bewegenden Oberfläche gereinigt. Die Abstreifer sind zu hart zum sorgfältigen Reinigen der Oberfläche und können in der Rollenoberfläche Rillen verursachen.
US-A-5 015 303 stellt eine Vorrichtung mit mehreren Bürsten vor, die eine Schwingbewegung über der sich bewegenden Oberfläche hat. Da sich die klebrigen Verunreinigungen leicht an der Oberfläche einer rotierenden Rolle ablagern, müssen die Bürsten ständig mit Hilfe von z.B. Wasserstrahlen oder Verdünnungsmittel gereinigt werden.
Vorrichtung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zum Behandeln oder Beschichten einer beweglichen Oberfläche, beispielsweise einer rotierenden Rolle, eines beweglichen Gurtbands oder einer ähnlichen Oberfläche, zu verwirklichen.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung charakteristische Merkmale
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass:

– die Oberflächenbehandlungsbürsten der Oberflächenbehandlungsvorrichtung an einer Endlosschleife wie einer Kette befestigt sind, mit welcher die Bürsten in Querrichtung über die bewegliche Oberfläche und weiter über den Oberflächenrand hinaus bewegt werden können, so dass die Borsten der Oberflächenbehandlungsbürsten von der beweglichen Oberfläche getrennt werden, und dass
– die Bürsten bei der Rückführung in der Endlosschleife in der entgegengesetzten Richtung über die bewegliche Oberfläche und weiter über den entgegengesetzten Rand hinaus bewegt werden.

Durch Verwenden der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine bewegliche Oberfläche auf vielerlei Weise behandelt werden. Die Oberfläche kann z.B. gereinigt, geschliffen, oxidiert oder beschichtet werden, wie nachstehend beschrieben wird.
Eine andere Möglichkeit ist das Drücken eines Oberflächenbehandlungselements gegen die bewegliche Oberfläche, das an Stelle einer Bürste aus z.B. Filz, Netz oder einem anderen elastischen Material besteht, das die Oberfläche behandeln oder Verunreinigungen von der beweglichen Oberfläche lösen und/oder lose Verunreinigungen oder Staub in sich sammeln kann, die dann mittels des Oberflächenbehandlungselements von der beweglichen Oberfläche zu einer Position außerhalb dieser entfernt werden können.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche zum Reinigen einer beweglichen Oberfläche verwendet wird, lösen die gegen die Oberfläche gedrückten Borsten Verunreinigungen von der Oberfläche. Das gelöste Material, beispielsweise Papierstaub, haftet dann zwischen den Borsten der Bürste und wird mit der Bürste hin zum Rand der beweglichen Oberfläche befördert. Da die Spitzen der Borsten ständig gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt gehalten werden, werden mindestens einige der Borsten einer Längskompressionsspannung unterzogen, was ein Biegen der Borsten verursacht. Wenn sich die Borsten weiter über den Rand der beweglichen Oberfläche bewegen, werden sie von der Spannung befreit. Gleichzeitig biegen sich die Borsten, die unter der Spannung gebogen wurden, plötzlich gerade, wobei sie die mit den Borsten beförderten Verunreinigungen von der Borste weg von der beweglichen Oberfläche, beispielsweise einer rotierenden Rolle, schleudern. Alternativ können die Borsten auch über eine andere Schwelle befördert werden, um sie von den Verunreinigungen zu befreien. Eine andere Möglichkeit ist das Verwenden von z.B. Druckluft zum Reinigen der Borsten. In diesem Fall werden die von den Borsten entfernten Verunreinigungspartikel in die Umgebungsluft in der Nähe des Endes der Rolle oder der Kante des Gurtbands ausgestoßen, doch können die Verunreinigungspartikel bei Bedarf auch mittels einer geeigneten Leitung abtransportiert werden.
Erfindungsgemäß kann durch Verwenden einer Metallbürste die Oberfläche sowohl gesäubert als auch abgeschabt werden, so dass die Oberfläche gleichzeitig durch Abschneiden von Rauheitsspitzen und durch Füllen von Grübchen geglättet wird.
Der Abrieb zwischen der Metallbürste und der beweglichen Oberfläche erzeugt Wärme, was Änderungen des Aufbaus der Oxidschicht der Oberfläche verursacht. Dadurch wird die bewegliche Oberfläche glätter, abriebfester und bleibt wahrscheinlicher sauber. Das Material der Metallbürste ist z.B. Stahl, Edelstahl, Messing oder Bronze.
Das Abriebverfahren der Erfindung unter Verwendung einer Metallbürste kann zumindest teilweise das Schleifen der Rollen einer Papiermaschine ersetzten, das bei einem vorbekannten Verfahren mit Hilfe von Schleifpapierbändern durchgeführt wird. Schleifpapier kann aber nur solange verwendet werden, als die Schleifkanten in einem guten Schneidzustand bleiben. Der Verschleiß und das Verstopfen von Schleifpapier verstärken die Reibung zwischen dem Schleifpapier und der geschliffenen Rolle, was die geschliffene Oberfläche weiter erwärmt. Dadurch wird die Oberfläche der Rolle härter und neigt zu Rissbildung.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Kunststoffbürste gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt und Plastikmaterial wird infolge des Abriebs von der Bürste zu der beweglichen Oberfläche befördert. Somit kann die bewegliche Oberfläche mit einer dünnen Kunststoffschicht beschichtet werden, deren Material z.B. Teflon ist.
Das gegen die bewegliche Oberfläche gedrückte Oberflächenbehandlungselement kann auch aus z.B. Filz, Netz oder einem anderen Material bestehen, das Verunreinigungen von der beweglichen Oberfläche lösen und/oder lose Verunreinigungen und Staub sammeln kann, die dann mittels des Oberflächenbehandlungselements weg von der beweglichen Oberfläche entfernt werden können.
Die Borsten der gegen die bewegliche Oberfläche gedrückten Oberflächenbehandlungsbürste bestehen aus einem Metallmaterial, beispielsweise Edelstahl oder Messing, Kunststoff, oder aus Naturborsten, die von Tieren oder Pflanzen erhalten werden. Der wesentliche Punkt ist, dass die Borsten aus einem Material bestehen, das mindestens eine gewisse Elastizität aufweist, und daher auch in der Lage sind, Verunreinigungen und Staub zu lösen und/oder zu sammeln sowie diese zu entfernen.
Die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsbürste kann bei vielen verschiedenen Anwendungen effektiv eingesetzt werden. Sie ist zum Reinigen, Abreiben, Oxidieren und Beschichten einer Oberfläche anwendbar, wie nachstehend beschrieben wird. Eine Bürste bringt auch weniger Probleme mit sich als z.B. ein Abstreifer. Die Elastizität der Bürste gestattet größere Einbautoleranzen. Daneben verursacht der Verschleiß einer elastischen Bürste keine Probleme, da ein Kontakt zur beweglichen Oberfläche unabhängig vom Verschleiß gehalten wird. Die Bürste ist daher bei Dauerbetrieb einsetzbar. Die Borsten der Bürste können auch in Rillen in der beweglichen Oberfläche gelangen, z.B. einer rotierenden Rolle.
Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Endloskette befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten während deren Bewegung in eine Richtung oder während deren Bewegung in beide Richtungen in Kontakt mit der beweglichen Oberfläche stehen.
Eine zweite bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Endloskette befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten in Kontakt mit einer beweglichen Oberfläche oder gleichzeitig mit zwei beweglichen Oberflächen stehen, beispielsweise zwei benachbarten Rollen.
Eine dritte bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Endloskette befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten abwechselnd in Kontakt mit zwei beweglichen Oberflächen gebracht werden können, beispielsweise zwei benachbarten Rollen.
Eine vierte bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung der an einer Endloskette befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten umgekehrt werden kann.
Eine fünfte bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Endloskette und Oberflächenbehandlungsbürsten versehene Oberflächenbehandlungsvorrichtung eine separate Einheit ist, die als solche in der Nähe einer beweglichen Oberfläche oder in Verbindung mit einer bestehenden Vorrichtung, beispielsweise einem Abstreifer an einer Rolle, angebracht werden kann.
Eine sechste bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung der mit einer Endloskette und Oberflächenbehandlungsbürsten versehenen Oberflächenbehandlungsvorrichtung einen Stellantrieb umfasst, der aus einer elektrischen Vorrichtung, einem pneumatischen Zylinder oder ähnlichen besteht, der die Endloskette und die daran befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten über die bewegliche Oberfläche bewegt. Die Gleitflächen des pneumatischen Zylinders können aus einem Keramikmaterial bestehen, in welchem Fall die Bewegungsvorrichtung überhaupt keiner Schmierung bedarf. Ein Schmiermittel könnte z.B. eine gerade in einer Papiermaschine erzeugte Papierbahn verflecken.
Eine siebte bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten der mit einer Endloskette und Oberflächenbehandlungsbürsten versehenen Oberflächenbehandlungsvorrichtung aus einem Metallmaterial, wie Stahl, Edelstahl, Messing, aus einem synthetischen Material wie Kunststoff, z.B. Teflon, oder aus Naturborsten, wie von Tieren oder Pflanzen erhaltenen Borsten, bestehen.
Die Bürste hat den Vorteil, dass sie Verunreinigungen von der beweglichen Oberfläche effektiv lösen, die Oberfläche reinigen, raue Bereiche in der Oberfläche glätten und das Material und von der Oberfläche entfernte lose Schnittreste in sich binden kann, wobei das Material und die Schnittreste dann mit der Bürste weg von der Oberfläche entfernt werden können. Die Bürste kann auch außerhalb der beweglichen Oberfläche leicht gereinigt werden, woraufhin die Bürste wieder in Kontakt mit der beweglichen Oberfläche gebracht wird. Durch Verwenden einer Metallbürste ist es neben dem Reinigen der Oberfläche auch möglich, eine wirksame Glättung, Härtung und Satinierung der beweglichen Oberfläche und deren Sauberhalten zu erzeugen. Durch Verwenden einer Kunststoffbürste, z.B. aus Teflon, wird auf der beweglichen Oberfläche neben einer Reinigungswirkung zusätzlich eine Beschichtungs- und Schmierwirkung erzeugt.
Eine achte bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Endloskette und Oberflächenbehandlungsbürsten versehene Oberflächenbehandlungsvorrichtung mindestens eine Metallbürste umfasst, die quer über die bewegliche Oberfläche bewegt werden kann und Metallborsten aufweist, deren Spitzen gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt werden können, um die Oberfläche zu reinigen, abzureiben oder zu oxidieren.
Eine neunte bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Endloskette und Oberflächenbehandlungsbürsten versehene Oberflächenbehandlungsvorrichtung mindestens eine Kunststoffbürste umfasst, die quer über die bewegliche Oberfläche bewegt werden kann und Kunststoffborsten aufweist, deren Spitzen gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt werden können, um die Oberfläche zu reinigen oder zu beschichten.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung besteht darin, dass sie während des Prozesses, z.B. während des Ablaufens der Papierherstellung, verwendet werden kann. Somit bleibt die Vorrichtung ständig in Verbindung mit einer Rolle, z.B. in einer Papiermaschine, angebracht, statt nur z.B. während Wartungsabschaltungen angebracht zu werden.
Beispiele von Ausführungen
Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe von Beispielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
Liste der Abbildungen
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine rotierende Rolle und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Behandlung der Rollenoberfläche.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Aufbau der Vorrichtung von 1.
3 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die zusammen mit einem Abstreifer an einer rotierenden Rolle verwendet wird.
4 entspricht 3 und stellt eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die zusammen mit einem Abstreifer verwendet, in einer zweiten Position dar.
5 stellt eine teilweise frei geschnittene Seitenansicht einer Oberflächenbehandlungsbürste dar, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird.
6 zeigt eine Vorderansicht der in 5 gezeigten Oberflächenbehandlungsbürste.
7 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die in Verbindung mit sich bewegenden Gurtbändern angebracht ist.
8 zeigte eine schematische Ansicht einer zweiten Oberflächenbehandlungsvorrichtung mit Oberflächenbehandlungsbürsten, die in Verbindung mit einem sich bewegenden Gurtband angebracht sind.
9 zeigte eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die an einer Rolle angebracht ist, vom Ende der Rolle aus gesehen.
10 zeigte eine schematische Ansicht der Rolle von 10 und der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung in Draufsicht.
11 zeigte eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die zwischen zwei Rollen angebracht ist, von den Enden der Rollen aus gesehen.
12 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Rollen und die Oberflächenbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 11 gezeigt wird.
13 entspricht 11 und zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die zwischen den Rollen bewegt werden kann, von den Enden der Rollen aus gesehen.
14 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils des Endes einer Rolle und eines Teils einer erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung.
Beschreibung der Abbildungen
1 zeigt eine rotierende Rolle 11, die z.B. ein Trocknungszylinder in einer Papiermaschine ist. In Verbindung mit der Rolle 11 ist eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 montiert, die eine Reihe von Bürsten 12 umfasst. Die Bürsten 12 werden gegen die Oberfläche der Rolle 11 gedrückt und mit einer Endloskette in einer Vorrichtung zum Bewegen der Bürsten 12 verbunden. Die mit der Endloskette verbundenen Bürsten 12 bewegen sich in der Richtung der Achse der Rolle 11, in 1 nach rechts. An einem Ende der Vorrichtung 10 ist ein Druckschlauch 13 zum Zuführen von Druckluft zum Antreiben der Endloskette der Vorrichtung angeschlossen, die die Bürsten 12 bewegt. Weiterhin ist an dem Ende der Vorrichtung 10 eine Reinigungsvorrichtung 14 zum Reinigen der Bürsten 12 angebracht, wobei die Bürsten 12 durch die von der Bürstenbewegungsvorrichtung ausgestoßenen Druckluft gereinigt werden. Die von den Bürsten 12 gelösten Schnittreste werden durch einen Schlauch 15 entfernt.
2 zeigt den Aufbau der Vorrichtung 10 zum Behandeln der Oberfläche einer rotierenden Rolle. Die Bürsten 12 sind mit einer Endloskette 16 verbunden, die von einer Bewegungsvorrichtung 17 angetrieben wird. Die Bewegungsvorrichtung 17 umfasst eine andere Endloskette 18, die von einem pneumatischen Zylinder 19 angetrieben wird. Dem Zylinder 19 wird mittels Schläuchen 20 und 21 durch Verwenden eines Steuerventils, das in 2 nicht gezeigt wird, Druckluft zugeführt, um die Druckluft abwechselnd zu gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 22 zu lenken. Dies verursacht ein Hin- und Herbewegen des Kolbens 22 und der Kolbenstange 23. Die Kolbenstange 23 ist mit der Kette 18 mittels eines Verbindungsstücks 24 verbunden, so dass bei Bewegen des Kolbens 22 sich die Endloskette 18 der Bewegungsvorrichtung 17 ebenfalls hin und her bewegt.
In der in 2 gezeigten Vorrichtung 10 wird die Endloskette 18 der Bewegungsvorrichtung 17 über ein Kettenrad 25 geführt. An der gleichen Welle 26 mit dem Kettenrad 25 ist ein anderes Kettenrad 27 montiert, über dem die die Bürsten 12 tragende Endloskette 16 geführt ist. Zwischen den Kettenrädern 25 und 27 befindet sich eine Leerkupplung, die in 2 nicht näher gezeigt ist. Durch Verwenden einer Leerkupplung kann die von dem Kolben 22 auf die Kette 18 ausgeübte Hin- und Herbewegung in eine einseitig wirkende Bewegung der Kette 16 umgewandelt werden. Auf diese Weise werden die Bürsten 12 veranlasst, die Zylinderoberfläche ständig in der gleichen Richtung zu bürsten.
Die Schubbewegung des Kolbens 22 in 2 nach rechts wird durch ein Steuerventil verzögert, so dass die Geschwindigkeit der Kette 16 und daher die der Bürsten 12 langsam genug ist, z.B. etwa 1 m/min., wohingegen die Rückbewegung des Kolbens 22 in der Rückwärtsrichtung wesentlich schneller ist. Diese Bewegung kann so schnell ausgelegt werden, dass die von dem Zylinder 19 mittels des Schlauchs 28 ausgestoßene Luft zum Erzeugen eines wirksamen Luftstoßimpulses von einer Düse 29 in der Reinigungsvorrichtung 14 verwendet werden kann, um die Bürste 12 unter der Düse zu reinigen. Von der Bürste 12 entfernte Schnittreste werden mittels eines Schlauchs 30 weg befördert.
Alternativ wird die die Bürsten 12 in 2 tragende Endloskette 16 von einem Elektromotor angetrieben, der in den Zeichnungen nicht gezeigt wird. In diesem Fall kann die Bewegung der Kette 16 durch Verwenden eines geeigneten Untersetzungszahnrads oder durch Anpassen der Drehzahl des Elektromotors auf einen geeigneten Wert eingestellt werden. Ein Elektromotorantrieb bietet den Vorteil, dass die Richtung der Bewegung der Kette 16 und daher der Bürsten 12 leicht geändert werden kann. Eine Richtungsänderung kann z.B. erforderlich sein, wenn eine Bürste 16 einen Körper aufgefangen hat, der sich am Ende der Rolle oder an der Kante des Gurtbands nicht von der Bürste 18 löst. In einem solchen Fall kann eine Änderung der Bewegungsrichtung der Bürste 16 ein Ablösen dieses Körpers verursachen.
Der Elektromotor und das Untersetzungszahnrad müssen natürlich vollständig leckfest sein, damit z.B. kein Öl aus ihnen auf die bewegliche Oberfläche oder Papierbahn austreten kann. Der Elektromotorantrieb kann in der gleichen Größe wie die in 2 gezeigte pneumatische Bewegungsvorrichtung 17 implementiert werden. In diesem Fall sind der Elektromotorantrieb und die pneumatische Bewegungsvorrichtung 17 austauschbare Komponenten.
3 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Behandeln der Oberfläche einer Rolle 11, die an dem Rahmen 31 eines Abstreifers mittels Führungsschienen 33 angebracht ist. Die Vorrichtung 10 kann auf den Führungsschienen 33 nach links in 3 bewegt werden, um die Bürsten 12 in Kontakt mit der Oberfläche der Rolle 11 zu bringen. In der in 3 gezeigten Position wurde der Abstreiferrahmen 31 im Uhrzeigersinn gedreht, so dass der Abstreifer 32 nicht in Kontakt mit der Oberfläche der Rolle 11 steht. Somit ist nur die Vorrichtung 10 zum Behandeln der Oberfläche der Rolle 11 aktiv, während es der Abstreifer 32 nicht ist.
4 zeigt eine Situation, bei der die Vorrichtung 10 zum Behandeln der Oberfläche einer Rolle 11 auf den Führungsschienen 33 des Abstreiferrahmens 31 nach rechts bewegt wurde und Abstreiferrahmen 31 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wurde, so dass der Abstreifer 32 die Oberfläche der Rolle 11 berührt. In diesem Fall ist der Abstreifer 32 aktiv, wobei er die Oberfläche der Rolle 11 abschabt. In dieser Situation kann die Vorrichtung 10 bei Bedarf zum Reinigen des Abstreifers 32 verwendet werden.
In 3 und 4 ist die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 an dem Abstreiferrahmen 31 montiert, sie kann aber genauso gut an einer anderen Tragstruktur montiert werden, wie in 13 veranschaulicht wird.
5 zeigt eine austauschbare Bürste 12, wie sie in der Vorrichtung 10 zum Behandeln der Oberfläche einer Rolle 11 verwendet wird, wobei der Rahmen 34 der Bürste mit Schrauben 35 an einem Verbindungsstück 36 befestigt ist, das die Bürste 12 mit der Endloskette 16 der Vorrichtung 10 verbindet. Die Metallborsten 37 sind an dem Rahmen 34 der Bürste 12 durch ein an sich bekanntes zuverlässiges Verfahren angebracht, z.B. durch Kleben, Quetschverbinden oder durch ein ähnliches Verfahren.
6 zeigt eine austauschbare Bürste 12 der Vorrichtung 10 zum Behandeln der Oberfläche einer Rolle 11 in Vorderansicht, wobei ein Rahmen 34 mit Öffnungen 38 für Schrauben und eine dichte Anordnung von an dem Rahmen angebrachten Borsten 37 gezeigt wird.
7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Papiertrockners 40, bei dem eine Papierbahn 41 zwischen zwei Endlosgurtbändern 42a und 42b und zwischen deren Tragrollen 44a und 44b geführt ist. Eines der Gurtbänder 42a und 42b ist heiß und das andere ist kalt. Bei dieser an sich bekannten Vorrichtung ist jedes Gurtband 42a, 42b mit einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10a, 10b versehen, die den in den vorherigen Figuren vorgestellten entsprechen, bei denen sie auf Rollen 11 installiert waren.
8 zeigt einen anderen Papiertrockner 40, bei dem die Papierbahn 41 zwischen einer Rolle 11 und einem Endlosmetallband 42 geführt ist, das die Papierbahn zwischen diesen presst.
Zwischen der Papierbahn 41 und dem Metallband ist ein Filz 43 vorgesehen. Bei diesem Papiertrockner 40 ist eine erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10a und 10b an jeder Seite des Endlosmetallbands 42 positioniert.
9 zeigt eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10, die in Verbindung mit einer rotierenden Rolle 11 eingebaut ist und mit einer Endloskette verbundene Bürsten 12 aufweist. An einer Seite der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 bewegen sich die Bürsten 12a in einer Richtung parallel zur Achse 45 der Rolle 11, während an der gegenüberliegenden Seite der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 sich die Bürsten 12b in die entgegengesetzte Richtung parallel zur Achse 45 der Rolle 11 bewegen. Da die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 in 9 von symmetrischer Auslegung ist, kann sie so in Verbindung mit der Rolle 11 eingebaut werden, dass die sich in beiden Richtungen bewegenden Bürsten 12a und 12b in Kontakt mit der Oberfläche der Rolle 11 stehen.
10 zeigt die Rolle 11 von 9 und die zusammen mit dieser verwendete Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 in Draufsicht. Wie in der Figur gezeigt bewegen sich die mit der Endloskette verbundene Bürsten 12 an der Oberfläche der Rolle 11 in verschiedenen Richtungen an gegenüberliegenden Seiten der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10. Die sich in beide Richtungen bewegenden Bürsten 12a und 12b werden zum Behandeln und Reinigen der Oberfläche der Rolle 11 verwendet. Der wesentliche Punkt bei der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 ist, dass die Bürsten 12 sich an beiden Enden der Rolle 11 eindeutig über die Endflächen der Rolle 11 hinaus vorbewegen. Auf diese Weise kann die auf die Bürsten 12 während der Oberflächenbehandlungsbewegung durch die Oberfläche der Rolle 11 ausgeübte Kompressionsspannung außerhalb der Endflächen der Rolle 11 freigesetzt werden und die Bürsten können wie vorstehend beschrieben gereinigt werden.
11 zeigt eine zwischen zwei Rollen 11a und 11b gesetzte Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10. Da die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 an ihren beiden Seiten Bürsten 12a und 12b aufweist, die mit einer Endloskette verbunden sind und sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, können diese gleichzeitig zum Behandeln der Oberflächen der Rollen 11a und 11b an jeder Seite der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 verwendet werden. 12 zeigt die Rollen 11a und 11b von 11 und die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 in Draufsicht.
13 zeigt eine Ausführung, bei der die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 zwischen zwei Rollen 11a und 11b gesetzt und an einem Tragbalken 47 befestigt ist.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 ist aber beweglich, so dass sie abwechselnd zum Behandeln der Oberfläche einer der Rollen 11a und 11b verwendet werden kann, und diese können genauso gut z.B. übereinander montiert sein. Bei einer Papiermaschine wird die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 von 13 während eines Abschaltens von einer Rolle zur anderen gewechselt.
14 zeigt das Ende einer Rolle 11 und einen Teil einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10. Die Figur zeigt drei Oberflächenbehandlungsbürsten 12a, 12b und 12c der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10, jede in einer anderen funktionellen Situation, wobei das Betriebsprinzip der Oberflächenbehandlungsbürsten 12 klar gezeigt wird. Alle Oberflächenbehandlungsbürsten 12a, 12b und 12c bewegen sich in 14 nach links. Bürste 12a stellt die die Oberfläche der Rolle 11 behandelnde oder reinigende Oberflächenbehandlungsbürste dar, wobei die Borsten 37a gegen die Oberfläche der Rolle 11 gedrückt werden. Die Borsten 37a unterliegen jetzt einer mechanischen Spannung und befinden sich in einer etwas gebogenen Stellung. In dieser Lage lösen die Borsten 37a Verunreinigungen von der Oberfläche der Rolle 11, wobei die Verunreinigungen an den Borsten 37a haften und zusammen mit diesen hin zum Ende der Rolle 11 befördert werden.
In 14 stellt die Bürste 12b eine Situation dar, in der die gegen die Oberfläche der Rolle 11 gedrückten und einer mechanischen Spannung ausgesetzten Borsten 37b sich über die Kante der Rolle 11 bewegen. An diesem Punkt werden die gebogenen Borsten 37b aus ihrem gespannten Zustand gelöst und federn mit einer schnellen Bewegung in eine gerade Position. Gleichzeitig werden die mit den Borsten 37b mitgeführten Staubpartikel und andere Verunreinigungen von dem Borsten entfernt und infolge dieser starken Bewegung der Borsten 37b in eine Richtung weg von der Rolle 11 geschleudert.
In 14 stellt die nächste Bürste 12c eine Bürste dar, die sich bereits an der Endfläche der Rolle 11 vorbei bewegt hat und bei der die Borsten 37c in der oben beschriebenen Weise gereinigt wurden. Am Ende der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 wendet die mit der Endloskette verbundene Bürste 12c und beginnt, sich in die Gegenrichtung zu bewegen. Die Bürste 12c führt mit anderen Worten eine Rückbewegung aus. Gemäß den vorstehend beschriebenen Alternativen kann sich die Bürste 12c untätig zum anderen Ende der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 bewegen oder sie kann die Oberflächenbehandlung auch während dieser Bewegung ausführen.
Im Hinblick auf die vorstehend gezeigten Beispiele ist es für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass verschiedene Ausführungen der Erfindung stark voneinander abweichen können. Ferner ist offensichtlich, dass die durch die Erfindung vorgesehenen Oberflächenbehandlungsvorrichtungen bei einer Vielzahl von Anwendungen zum Behandeln oder Reinigen einer beweglichen Oberfläche verwendet werden können.

Claims

Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) zum Beschichten oder Reinigen einer beweglichen Oberfläche wie etwa einer rotierenden Rolle (11), eines beweglichen Gurtbands (42) oder einer ähnlichen Oberfläche, bestehend aus – mindestens einer Oberflächenbehandlungsbürste (12) mit Borsten (37) aus elastischem Material, und einer Vorrichtung, mit welcher die Borstenspitzen (37) der Oberflächenbehandlungsbürste (12) gegen die bewegliche Oberfläche (11, 42) gedrückt werden – und einer Vorrichtung (16) zum Bewegen der Oberflächenbehandlungsbürste (12) quer zur Bewegungsrichtung der Oberfläche, zum Beispiel in Richtung der Achse (45) der rotierenden Rolle oder einer Rolle (44) zur Abstützung des beweglichen Gurtbands, dadurch gekennzeichnet, dass – die Oberflächenbehandlungsbürsten (12) der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) an einer Endlosschleife (16) wie einer Kette befestigt sind, mit welcher die Bürsten in Querrichtung über die bewegliche Oberfläche (11, 22) und weiter über den Oberflächenrand hinaus bewegt werden können, so dass die Borsten (37) der Oberflächenbehandlungsbürste von der beweglichen Oberfläche getrennt werden und dass – die Bürsten (12) bei der Rückführung der Endlosschleife (16) in der entgegengesetzten Richtung über die bewegliche Oberfläche (11, 42) und weiter über den entgegengesetzten Rand hinaus bewegt werden.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Endloskette (16) befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten (12) der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) während ihrer Bewegung in eine oder beide Richtungen in Kontakt mit der beweglichen Oberfläche (11, 42) sind.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Endloskette (16) befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten (12) der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) während ihrer Bewegung in Kontakt mit einer beweglichen Oberfläche (11, 42) oder gleichzeitig mit zwei beweglichen Oberflächen wie zwei nebeneinanderliegenden Rollen sind.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Endloskette (16) befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten (12) der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) während ihrer Bewegung abwechselnd in Kontakt mit zwei beweglichen Oberflächen (11) wie zwei nebeneinanderliegenden Rollen gebracht werden können.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung der an einer Endloskete (16) befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten (12) der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) umgedreht werden kann.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) mit ihrer Endloskette (16) und Oberflächenbehandlungsbürsten (12) eine eigene Einheit bildet, die in Verbindung mit einem Abstreifer (32) auf einer Rolle montiert ist.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (17) der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) mit ihrer Endloskette (16) und den Oberflächenbehandlungsbürsten (12) mit einem Stellantrieb (19) ausgerüstet ist, der aus einer elektrischen Vorrichtung oder einem pneumatischen Zylinder besteht, die/der die Endloskette (16) und die daran befestigten Oberflächenbehandlungsbürsten (12) über die bewegliche Oberfläche (11, 42) bewegt.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (37) der Oberflächenbehandlungsbürsten (12) an der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) mit einer Endloskette (16) aus einem metallischen Material wie Stahl, rostfreiem Stahl, Kupfer, oder einem synthetischen Material wie Kunststoff, etwa Teflon oder aus Naturborsten von Tieren oder Pflanzen bestehen.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung mit Endloskette (16) und Oberflächenbehandlungsbürsten (12) mit mindestens einer Bürste aus Metall ausgestattet ist, die quer über die bewegliche Oberfläche (11, 42) bewegt werden kann und Metallborsten (37) hat, deren Spitzen gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt werden können, um besagte Oberfläche zu reinigen, zu schleifen oder zu oxidieren.
Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung (10) gemäß einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung mit Endloskette (16) und Oberflächenbehandlungsbürsten (12) mit mindestens einer Bürste aus Metall ausgestattet ist, die quer über die bewegliche Oberfläche (11, 42) bewegt werden kann und über Metallborsten (37) verfügt, deren Spitzen gegen die bewegliche Oberfläche gedrückt werden können, um besagte Oberfläche zu reinigen, zu schleifen oder zu oxidieren.