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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Papiermaschine mit wenigstens
einem Gewebe, welches als endlose Schleife ausgebildet ist, und
mit Walzen, welche dafür
vorgesehen sind, das Gewebe zu halten, wobei an dem Ende von wenigstens
einer der Walzen eine Einrichtung zum Führen des Gewebes angeordnet
ist, wobei die Einrichtung folgendes aufweist:
- – einen
Ständer,
welcher an dem Rahmen der Papiermaschine angebracht ist,
- – einen
Walzenspaltschutz in dem Ständer
an den zwischen den Walzen und dem Gewebe an den stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Seiten der Walze bezüglich
der Laufrichtung des Gewebes gebildeten Spalten, wobei der Walzenspaltschutz
das Einführen
von Händen
in den Spalt verhindert,
- – einen
Transfergrundkörper,
an welchem ein Lagerboden der Walze angebracht ist, wobei der Transfergrundkörper beweglich
an dem Ständer angebracht
ist,
- – einen
Transfergrundkörper
zum Bewegen des Transfergrundkörpers
in der Maschinenrichtung relativ zu dem Ständer,
- – wenigstens
einen Randdetektor für
die Walze, welcher bezüglich
der Walze auf gegenüberliegenden
Seite des Gewebes angeordnet ist, zum Ermitteln der Position des
Gewebes in der axialen Richtung der Walze, und
- – eine
vertikale Halteeinrichtung, welche an dem Ständer für den Randdetektor angeordnet
ist, wobei die vertikale Halteeinrichtung und der Walzenspaltschutz
eine integrierte Metallblechkonstruktion bilden, wobei die Position
des durch die Führungseinrichtung
gehaltenen Endes der Walze dafür
vorgesehen ist, gemäß den Messergebnissen
des Randdetektors mittels der Transfereinrichtung eingestellt zu
werden, um eine gewünschte
Position des Gewebes an den Walzen einzuhalten.
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Das
US Patent No. 5,500,090 beschreibt bekannte Einrichtungen für die Gewebeführung in
einer Papiermaschine. Bei der dort beschriebenen Einrichtung sind
die Randdetektoren nach der Walze, in der Transportrichtung des
Gewebes, getrennt vom Ständer
angeordnet. Jedoch sind auch Einrichtungssätze bekannt, in denen die Randdetektoren
am Ständer angebracht
sind (siehe US-A-3750920).
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Unabhängig von
dem Aufnahmenpunkt sind spezielle vertikale Halteeinrichtungen nötig, die
die Randdetektoren in entsprechender Weise unterstützen. Üblicherweise
ist die vertikale Halteeinrichtung an Maschinenkomponenten montiert,
die am Rahmen der Papiermaschine oder an dem Ständer angebracht sind. Zusätzlich wird
ein so genannter Walzenspaltschutz an der Einrichtung zur Unfallverhütung benötig.
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Die
Produktion einer ausreichend stabilen vertikalen Halteeinrichtung
erfordert eine hohe Materialfestigkeit. Folglich sind mehrere Bearbeitungsstufen
in der Produktion nötig,
und die fertige vertikale Halteeinrichtung wird schwer und teuer.
Trotz der massiven Konstruktion vibriert die vertikale Halteeinrichtung
bei der praktischen Anwendung wenn die Walzen rotieren, wodurch
die Randdetektoren gestört
werden. Weiterhin benötigt
der Walzenspaltschutz selbst Befestigungselemente, was die Produktion
der gesamten Einrichtung aufwendig und teuer werden lässt, immer
noch vibrationsempfindlich ist und sich in verschiedenen Positionen
schwierig arretieren lässt.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung einer neuartigen
Einrichtung zur Gewebeführung
in Papiermaschinen, die einfacher ist als zuvor, dennoch stärker ist
und einfacher herzustellen. Die Merkmale dieser Erfindung, sind
aus den beigefügten
Patentansprüchen
ersichtlich. Für
die Einrichtung gemäß der Erfindung
wird, in unerwarteter Weise Blech verwendet, speziell für die Herstellung
der vertikalen Halteeinrichtungen. Folglich ist die fertige Einrichtung
leichtgewichtiger und sogar steifer als zuvor. Zusätzlich ist
die Haltekonstruktion der Einrichtung einfacher und schneller herzustellen als
seither, während
die Maßhaltigkeit
dennoch besser ist als aus dem Stand der Technik bekannt. In der erfindungsgemäßen Einrichtung
sind mehrere Konstruktionen zusätzlich
kombiniert, was die Anzahl an Komponenten und an benötigten Bearbeitungsstufen in
der Produktion reduziert.
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Die
Erfindung ist nachstehend ausführlich anhand
der angehängten
Zeichnungen beschrieben, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellen. Hierbei
zeigt:
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1 eine
Seitenansicht der Einrichtung entsprechend der Erfindung, angepasst
für die
Verbindung mit einer Walze in einer Trocknungssektion einer Papiermaschine;
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2a eine
Teilvergrößerung gemäß 1 darstellt;
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2b eine
Ansicht der Einrichtung gemäß 2a in
Maschinenrichtung;
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3 den
Blechrohling für
die vertikale Halteinrichtung der Einrichtung gemäß der Erfindung;
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4a den
Aufbau des Blechrohlings gemäß 3;
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4b die
Seitenansicht der Verriegelungseinrichtung gemäß der Erfindung;
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4c die
Vorderansicht der Verriegelungseinrichtung gemäß 4b.
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1 zeigt
die Einrichtung gemäß der Erfindung,
angepasst für
die Verbindung mit einer Walze 17, die ein Gewebe 10 in
einer Papiermaschine unterstützt.
Die Papiermaschine umfasst mindestens ein Gewebe, welches als endlose
Schleife ausgebildet ist. Der Begriff Papiermaschine steht hier
außerdem
als Synonym für
eine Kartonmaschine oder ähnliches.
In der Ausführungsform
von 1 wird dargestellt wie ein Trocknungsgewebe durch
die Einrichtung geführt
wird, welches durch Trocknungswalzen 12, Vakuumwalzen 13 und
Führungsrollen 14-18 läuft. Zusätzlich zu
dem Trocknungsgewebe kann die Einrichtung auch zum Beispiel zur
Führung
eines Pressfilzes oder anderer Gewebe, die in einer Papiermaschine
verwendet werden, benutzt werden. In Verbindung mit dem Gewebe ist
im Allgemeinen eine erfindungsgemäße Einrichtung in Verbindung
mit wenigstens einem Walzenende vorgesehen. Heutzutage enthält eine
Papierproduktionslinie nicht weniger als 20 geführte Gewebe.
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Die 2a und 2b zeigen
eine detailliertere Darstellung der Einrichtung gemäß der Erfindung,
einschließlich
eines Ständers 19 angepasst
für die
Anbringung an dem Papiermaschinerahmen, sowie eines Transfergrundkörpers 20,
der beweglich an dem Ständer 19 angebracht
ist. Hier ist der Ständer 19 am
Rahmen befestigt, während
der Transfergrundkörper 20 beweglich
ist. Die Gewebeführung wird
durch eine Positionsänderung
der Walze 17 erreicht. In der Praxis ist der Lagerboden 21 der
Walze 17 an dem Transfergrundkörper 20 angebracht,
der sich dadurch in der Maschinenrichtung bewegt. Die Lageranordnung
lässt diese
Bewegung der Walzen in einem Bereich von bis zu 100 mm zu. In der
Praxis ist jedoch eine Bewegung von wenigen Millimetern ausreichend,
um den erwünschten
Führungseffekt
zu erzielen. Im Ständer 19 befindet
sich ein passender Motor 22, von dem die Kraft üblicherweise über ein Getriebe
zu dem Transfergrundkörper 20 geleitet wird.
Darüber
hinaus ist der Transfergrundkörper
mit Hilfe von Linearführungen
beweglich an dem Ständer angebracht
(nicht dargestellt).
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Das
Gewebe bewegt sich bei höheren
Umlaufgeschwindigkeiten auch kontinuierlich in seitlicher Richtung.
Daher muss dessen Führung
auch kontinuierlich erfolgen. Das bedeutet, dass das Walzenende
die ganze Zeit bewegt werden muss, um das Gewebe in der gewünschten
Position zu halten. Daher umfasst die Einrichtung mindestens einen Randdetektor 23 für die Walze 17,
angebracht auf der gegenüberliegenden
Seite des Gewebes 10, welcher benötigt wird, um die Position
des Gewebes 10 in axialer Richtung der Walze 17 zu
ermitteln. In dieser Anwendung kommt ein berührungsloser Randdetektor zum
Einsatz, aber andere Typen von Randdetektoren sind ebenfalls möglich. Vorzugsweise
ist zusätzlich
in ausreichendem Umfang Elektronik für die Automatisie rung des Führungssystems
in Verbindung mit dem Ständer
vorhanden. In der Praxis vergleicht das elektronische System kontinuierlich
die Messergebnisse des Randdetektors mit den Einstellwerten und
bewegt, wenn nötig,
den Transfergrundkörper durch
Steuerung des Motors um den benötigten
Abstand. Demzufolge wird das durch die Einrichtung gehaltene Ende
der Walze gemäß dem Randdetektor eingestellt,
wobei in diesem Fall die Gewebeposition wie gewünscht in der Walzenbaugruppe
beibehalten werden kann. Hier ist die Elektronikeinheit 24 eine separate
Einheit, die sich an der Seite des Ständers 19 befindet
und zum Beispiel für
Wartungsarbeiten am Motor zur Seite gedreht werden kann. Dies ist durch
die rechwichtwinklige Darstellung mit gestrichelten Linien in 2b dargestellt.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist dadurch komplett unabhängig,
was eine größere Freiheit
für die
Positionierung in verschiedenen Positionen als seither ermöglicht.
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Für die Befestigung
des Randdetektors 23 ist der Ständer 19 mit einer
vertikalen Halteeinrichtung 25 ausgestattet. Zusätzlich ist
der Ständer 19 an
dem Spalt, den die Walze 17 und das Gewebe 10 bilden, mit
einem Walzenspaltschutz 26 ausgestattet, um zum Beispiel
das Einführen
von Händen
in den Spalt zu verhindern. Erfindungsgemäß sind die vertikale Halteeinrichtung
und der Walzenspaltschutz in unerwarteter Weise aus einer integrierten
Metallblechkonstruktion ausgebildet. Das heißt, die vertikale Halteeinrichtung
und der Walzenspaltschutz sind aus einer einteiligen Konstruktion aus
Metallblech hergestellt. Folglich ist die Einrichtung leichter und
dennoch steifer als zuvor. Außerdem
werden weniger verschiedene Verbindungselemente und – stützen benötigt als zuvor.
Die Produktion kann durch die Ausbildung der Metallblechkonstruktion
aus einem durchgängigen Blech
weiter vereinfacht werden. Dieser Metallblechrohling ist in 3 dargestellt.
In der Praxis beträgt die
Metallblechstärke 1-4,
vorzugsweise 2,5-3,5 mm. Auf Grund der anspruchsvollen Einsatzbedingungen ist
es außerdem
nötig,
säurebeständigen Stahl
zu verwenden. Dies bestimmt außerdem
die speziellen Anforderungen für
die Verbindungstechnik.
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Produktionsprobleme
können
durch die Benutzung von Laserschneiden und Laserschweißen in der
erfindungsgemäßen Produktion
des Metallblechs, einfach gelöst
werden. Während
des Schneidens wird der Metallblechrohling zusätzlich mit Perforationen 27 versehen,
die ein manuelles Biegen ermöglichen.
Vor dem manuellen Biegen wird der Metallblechrohling an den durch
die Strichpunktlinien gezeigten Positionen mit Biegungen 28 versehen, zum
Beispiel mit einer Abkantmaschine. In diesem Fall kann die letzte
Biegung manuell erfolgen, wodurch eine kastenartige Struktur ausgebildet
wird. Um das manuelle Biegen und besonders das Schweißen zu ermöglichen,
werden zusätzlich
passende Öffnungen 29 in
den Metallblechrohling geschnitten, wobei die entsprechenden Überstände 30 an
den Kanten des Metallblechs angeordnet sind. Folglich führen die Überstände das
manuelle Biegen zu einem korrekten Punkt, wodurch eine kastenartige Struktur
wie in 4a dargestellt erstellt wird.
Nach dem Biegen werden die oben erwähnten Öffnungen mit den Überständen zu
einer glatten Oberfläche
verschweißt.
Das Laserschneiden und Laserschweißen liefert eine stabile und
maßhaltige
Konstruktion, die zusätzlich
schnell herzustellen ist. In praktischen Tests war es einfach, eine
Genauigkeit von 0,1 mm zu erreichen, was bei dieser Anwendung völlig ausreichend
ist. Außerdem
ist die kastenartige Struktur steif und dennoch leicht. Die Einrichtung
beinhaltet vorzugsweise zwei vertikale kastenartige Halteeinrichtungen,
wodurch in diesem Fall die Konstruktion symmetrisch wird. Die Steifigkeit
kann durch eine horizontale kastenartige Struktur 31, die
zwischen den oberen Teilen der vertikalen Halteeinrichtungen angebracht
ist, einfach erhöht
werden (4a). Gleichzeitig bildet der
verbleibende Bereich zwischen den kastenartigen Strukturen den Walzenspaltschutz 26.
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Aus
dem Stand der Technik bekannte, getrennte, vertikale Halteeinrichtungen
besitzen getrennte Verbindungselemente für die Verbindung der Randdetektoren.
Für den
gleichen Zweck sind gemäß der Erfindung
in der kastenartigen Struktur der vertikalen Halteeinrichtung 25 in
unerwarteter Weise nur Öffnungs- 32 und
Verriegelungseinrichtungen 33 angeordnet. Das Verriegeln
wird mit drei Haltepunkten 34-36 an den Rändern der Öffnung 32 erreicht, und
zwar in gleichen Abständen
in der Umfangsrichtung. In der Praxis wird der Randdetektor durch sechs
Haltepunkte gehalten, und zwar drei an jeder Wand der kastenartigen
Struktur. Einer der Haltepunkte an jeder Wand wird durch die Verriegelungs einrichtung 33 zum
Befestigen eines zylinderartigen Randdetektors gebildet. Zusätzlich weisen
die Verriegelungseinrichtungen 33 einen Schieber 37 auf,
welcher in Bezug zu der Öffnung 32 beweglich
angeordnet ist und eine keilförmige
Oberfläche 38 zum
Anbringen von Randdetektoren mit unterschiedlichen Durchmessern
aufweist. Der Schieber 37 ist in den 4b und 4c separat
dargestellt, während
er in 4a in seiner Position in der
kastenartigen Struktur eingepasst ist. Der Schieber 37 ist
ebenfalls aus Metallblech hergestellt und es ist zusätzlich eine Gewindemutter 39 daran
angebracht. In diesem Fall wird der Schieber durch eine Gewindestange
bewegt, die durch eine horizontale kastenartige Struktur angeordnet
ist, an deren Ende sich ein geeigneter Drehgriff befindet (2a).
Folglich können
die Demontage und die Befestigung der Randdetektoren schnell, sicher
und ohne Werkzeug erfolgen. Die Befestigung einer steifen und leichten
Metallblechkonstruktion an dem Ständer ist ebenfalls einfach.
Im unteren Teil ist die Metallblechkonstruktion mit zwei Bolzen
befestigt, während
am oberen Teil eine gebogene Halterung 41 benutzt wird,
in die die Kabel 42 der Randdetektoren eingepasst werden
können.
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Es
wurde möglich, 50 bisher
einzelne Teile durch die Konstruktion der Einrichtung gemäß der Erfindung
zu ersetzen. Zusätzlich
ist die Konstruktion insbesondere leichter und dennoch steifer als
zuvor. Außerdem
ist aufgrund der Metallblechtechnik die Herstellung der Konstruktion
schnell und die fertige Konstruktion maß haltig. Selbst die komplette
Einrichtung kann an unterschiedlichen Orten und Positionen befestigt
werden als der in der Beispielanwendung gezeigten. Einzelne Einrichtungen
können
an verschiedenen Positionen einer Papiermaschine verwendet werden,
während
beim Stand der Technik oft unterschiedliche Einrichtungen für jeden
Produktionsabschnitt erworben wurden.