DE69403240T2

DE69403240T2 - Verfahren zur Beschichtung einer Papiermaschinen-Walze

Info

Publication number: DE69403240T2
Application number: DE69403240T
Authority: DE
Inventors: Pentti Sakari Lehtonen
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1993-02-11
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2014-02-11
Also published as: FI92734C; US5412870A; FI930611A0; EP0613729A2; CA2115474C; EP0613729A3; FI92734B; ATE153260T1; EP0613729B1; US5582568A; CA2115474A1; DE69403240D1

Description

Der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beschichtung einer Walze einer Papiermaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, der auf der in der US-A-5 176 940 offenbarten Technologie basiert.
In dem Stand der Technik ist ein Prozeß zur Beschichtung einer Walze mit Polyurethan mit Hilfe von Drehgießen bekannt. Jedoch ist aus dem Stand der Technik für die Zentraleinheit des Systems kein zufriedenstellendes Verfahren bekannt, in welchem die Beschichtung einer sogenannten formprofilierten und/oder härteprofilierten Walze glatt, ohne Unstetigkeit in der Härte oder in der Form, stattfindet.
In der vorliegenden Anmeldung wird ein neues Verfahren vorgeschlagen, in welchem, bevor das Polymer gegossen wird, als Startwertdaten über die Länge der Walze zumindest drei angestrebte Werte eines Oberflächenhärte-/Oberflächenprofiles in die Zentraleinheit des Systems eingespeist werden. Die angestrebten Werte eines Oberflächenhärte-/Oberflächenprofiles werden vorzugsweise an den Enden der Walze und an der Mitte der Walze gewählt. Auf der Grundlage der gegebenen Startwerte bildet die Zentraleinheit, die vorzugsweise ein Mikroprozessor ist, eine Oberflächeneigenschaftsfunktion f&sub1;(x),f&sub3;(x), die die angestrebte Oberflächenhärte-/Oberflächenprofilform über die gesamte Länge der Walze darstellt. Somit schließt diese Funktion die gegebenen Startwertpunkte, beispielsweise drei Startwertdaten, ein. Erfindungsgemäß wird eine mathematische Funktion f&sub1;(x),f&sub3;(x) gebildet, die einen Satz von Stellen einer Längsposition/Oberflächenhärte der Walze annähert. Vorzugsweise ist die Funktion f&sub1;(x),f&sub3;(x) eine polynome Funktion. Es kann eine Funktion zweiten, dritten oder höheren Grades sein. Die Funktion f&sub1;(x) ist auf der Grundlage der Startwertdaten in der Zentraleinheit gebildet. Wenn drei Startwertdaten verwendet werden, kann der Satz von Punkten mittels einer Parabel angenähert werden. Die Konstanten der durch die Startwertstellen gehenden Parabel werden erhalten, wenn eine Gruppe von Gleichungen aus den Stellen gebildet wird und diese Gruppe numerisch, beispielsweise mittels der Cramer-Regel, gelöst wird.
Da die gebildete Oberflächenhärtefunktion f&sub1;(x) nicht unmittelbar für das Steuern der Gießmaschine verwendet werden kann, wird weiterhin eine zweite Funktion f&sub2;(x) gebildet, die eine sogenannte Mischverhältnis/Sollwertfunktion ist, die den Sollwert entsprechend der angestrebten Härte an jeder Stelle der Länge der Walze bestimmt, d.h. das Mischverhältnis, mit dem die erwünschte Härte erreicht wird.
Die Profilform der Walzenfläche kann im Falle eines Gießens dadurch reguliert werden, daß in dem Falle eines Gießens die Strömungsmenge des von der Gießdüse aufgetragenen Polymers reguliert wird und/oder in dem Falle eines Gießens die Drehzahl der drehenden Walze reguliert wird und/oder die Bewegung der Gießdüse in der Axialrichtung der Walze reguliert wird.
Die Durchbiegung einer Walze kann in der oben erwähnten Weise erzeugt werden durch Regulieren des Profiles der Walzenfläche. Eine betriebliche Durchbiegung einer Walze kann jedoch auch dadurch erzeugt werden, daß die Härte der Beschichtung über die Länge der Walze derart variiert wird, daß das Formprofil der Walze gerade verbleibt, wenn die Walzenfläche unbelastet ist. Wenn die Walze derart beschichtet ist, daß die Härte der Walze in dem Mittelbereich der Walze an dem Maximum ist und in den Seitenbereichen der Walze an dem Minimum ist, gibt die Walzenfläche in einer belasteten Situation in den Seitenbereichen der Walze mehr nach und wird somit in einer belasteten Situation die angestrebte Durchbiegungsform erreicht. Das Gießen wird ausdrücklich so durchgeführt, daß die Endbereiche der Walze am weichsten sind, wohingegen an der Mitte der Walze ein Härtemaximum ist. Mit Hilfe des erfinderischen Verfahrens ist es auch möglich, eine betriebliche negative Durchbiegung zu erzeugen.
Mit Hilfe von an Wickelhülsen vorgesehenen Rillen ist es möglich, eine Ausbildung von Luftkissen zwischen der Papierbahn und der Aufwickelfläche zu verhindern. In der aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungstechnologie wurde die Oberflächenbeschichtung zunächst geschliffen, wobei die Rillen anschließend mechanisch eingearbeitet wurden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fläche und die Rillen in einem Gießschritt dadurch gebildet, daß der Formkopf in eine bestimmte Bewegung in der Richtung der Mittelachse (x) der Walze gebracht wird und somit dem Gewindegang eine bestimmte Ganghöhe verliehen wird. Damit die Ausbildung des Spiralprofiles in der angestrebten Form verbleibt, hat das Mischverhältnis, das gegossen wird, eine bestimmte Rezeptur, mit deren Hilfe ein schnelles Erhärten der Beschichtung erreicht wird. Die Härtezeitdauer beträgt 1 bis 3 Sekunden. Diese Reaktion ist in der Anwendung von Polyurethan dadurch beschleunigt worden, daß der Anteil von Diamin Qp3 in der Mischung gesteigert wird. Somit wird durch Reduzieren der Reaktionszeitdauer das Härten beschleunigt und die Verformung der Gußspirale verhindert. Die mit Hilfe des Verfahrens erzeugten Rillen wirken gut als Luftabzugkanäle. Es ist nicht notwendig, der Rillenform strikte Ausbildungsanforderungen aufzuerlegen.
Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in eine Zentraleinheit eines Systems als Startwertdaten angestrebte Oberflächeneigenschaftswerte der Walze an zumindest drei Stellen über die Länge der Walze eingegeben werden, wobei die Oberflächeneigenschaft die Oberflächenhärte oder die Oberflächenprofilform ist, und daß in der Zentraleinheit eine Oberflächeneigenschaftsfunktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) gebildet wird, wobei diese Funktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) den Startwertdaten angenähert ist, woraufhin die Walze unter Befolgung der in der Zentraleinheit geschaffenen Funktion (f&sub1;(x) oder t&sub3;(x)) über die Strecke der Länge der Walze beschichtet wird, wodurch eine Oberflächenhärte oder ein Oberflächenprofil gebildet werden kann, das der gebildeten Funktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) entspricht eine Abstufungen oder weitere Unstetigkeitsstellen aufweist.
Besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen offenbart.
Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in den Figuren in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele alleine begrenzt sein soll. Es zeigen:
Fig. 1 das erfindungsgemäße Reguliersystem.
Fig. 2A die Regulierung der Oberflächenhärte der Walze mit Hilfe der Funktionen f&sub1;(x) und f&sub2;(x).
Fig. 2B eine Konstruktion eines Formkopfes.
Fig. 3A ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer beschichteten Walze gemäß der Erfindung.
Fig. 3B ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer beschichteten Walze gemäß der Erfindung.
Fig. 3C ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer beschichteten Walze gemäß der Erfindung.
Fig. 3D eine Beschichtung, in der die Fläche über die gesamte Strecke der Walzenlänge gerade ist, in welcher jedoch die Härte der Walzenbeschichtung über die Strecke der Walze variiert, wobei sie in dem Mittelbereich der Walze an dem Maximum ist.
Fig. 3E ein Ausführungsbeispiel einer Walze gemäß der Erfindung, in welchem die Walze eine Beschichtung aufweist, mit deren Hilfe eine betriebliche negative Durchbiegung geformt worden ist, d. h. in welcher die Maximumhärte der Beschichtung an beiden Enden der Walze und die Minimumhärte in dem Mittelbereich der Walze auftritt. Somit ist die Oberflächenprofilausbildung der Walze in dem nicht belasteten Zustand gerade.
Fig. 1 zeigt ein Walzenbeschichtungssystem gemäß der Erfindung. Das Beschichtungssystem hat eine Zentraleinheit 10, vorzugsweise einen Mikroprozessor, in welchen als Startwertdaten von zumindest drei Stellen entlang der Länge der Walze die angestrebten Eigenschaften der Walze eingespeist werden. Vorzugsweise werden die Oberflächeneigenschaftsdaten (Oberflächenhärtedaten/-profildaten) von beiden Enden und von dem Mittelbereich der Walze eingegeben.
Erfindungsgemäß bildet basierend auf dem Satz von Stellen, die als Startwerte (Längenposition an der Walze - Härtewert der Walzenoberfläche; Längenposition an der Walze - Profilausbildung der Walze) eingegeben werden, die Zentraleinheit 10 eine mathematische Funktion, die eine Eigenschaft der Oberfläche darstellt. Die Funktion ist vorteilhafterweise beispielsweise mit Hilfe des numerischen Cramer-Verfahrens geformt. Wenn als die Startdaten drei Stellen eingegeben sind, wird vorzugsweise eine polynome Funktion und vorzugsweise eine Parabel geformt, wobei die Konstanten in der Parabel erhalten werden, wenn eine Gruppe von Gleichungen auf der Grundlage der Startwertdaten geformt und wenn diese Gruppe von Gleichungen (durch das Cramer- Verfahren) gelöst worden ist. Somit bildet die Zentraleinheit 10 basierend auf den gegebenen Startwertdaten eine Funktion f&sub1;(x), die die Variation in der angestrebten Oberflächenhärte/Oberflächenprofilform über die Länge der Walze T darstellt. Wenn in diesem Verfahren die Oberflächenhärte geändert wird, ist die Funktion f&sub1;(x) alleine nicht ausreichend, da der erhaltene Härtewert, nicht unmittelbar für das Steuern der Gießmaschine verwendet werden kann. Der der angestrebten Härte entsprechende Steuerwert muß mit Hilfe der Umwandlungsfunktion f&sub2;(x) herausgefunden werden. Mit Hilfe der Funktion f&sub2;(x) wird die Härte in ein Mischverhältnis (Rezeptur) umgewandelt, mit dessen Hilfe die erwünschte Härte erreicht wird.
Nachstehend ist beispielhafterweise die aus dem Formkopf 11 herauskommende Strömung der Mischung Qp mit Q und sind die Strömungen der Ausbildungskomponenten Qp1 und Qp2 der Mischung Qp mit Q&sub1; und Q&sub2; bezeichnet. Natürlich ist es naheliegend, daß eine große Anzahl von Ausbildungskomponenten Qp1, Qp2 ....Qpn der Mischung Qp vorhanden sein kann. Wenn die Oberflächenhärte über die Länge der Walze reguliert wird, gibt die Zentraleinheit 10 Sollwerte für die aus dem Formkopf 11 herauskommende Strömung Q der Mischung Qp und für die Pumpen P&sub1;, P&sub2; aus, die die Strömungen Q&sub1;, Q&sub2; der Ausbildungskomponenten Qp1 und Qp2 der Mischung Qp steuern. Die Pumpen werden durch Strömungsmeßeinrichtungen C&sub1;, C&sub2; gefolgt, deren Meßwerte zu der logischen Struktur der Zentraleinheit rückübertragen werden, die die gemessenen Werte Q1M, Q2M mit den Werten Q&sub1;, Q&sub2; vergleicht, die als Startdaten eingegeben worden sind. Wenn die Werte einander nicht entsprechen, gibt die Zentraleinheit als Rückführung neue Sollwerte zu den Pumpen P&sub1;, P&sub2; aus.
In dem Prozeß zur Beschichtung einer Walze ist es möglich, als die Variablen die Menge Qp der Polymerströmung von dem Formkopf 11 auf die Fläche der Walze T, die Drehzahl N der zu beschichtenden Walze T, die Bewegungsgeschwindigkeit v des Formkopfes 11 in der Axialrichtung der zu beschichtenden Walze (Richtung X) und das/die Mischverhältnis/Rezeptur Qp1/Qp2 des Polymers, vorzugsweise Polyurethan, zu berücksichtigen, wobei die Rezeptur nachstehend die Prozentanteile bedeutet, mit denen jede Mischungskomponente in der endgültigen Mischung Qp dargestellt wird.
Im Drehgießen wird der Formkopf 11 entlang der Fläche der Walze T in der Axialrichtung (x) der Walze verschoben, während gleichzeitig die Walze T gedreht wird. Während sich der Formkopf entlang der Länge der Walze vorbewegt, wird ein neuer Härtewert aktualisiert, beispielsweise in Intervalen von 50 ms, und zwar von der Funktion f&sub1;(x), f&sub2;(x), die in der Zentraleinheit 10 ausgebildet worden ist, wobei die Rezeptur Qp1, Qp2, die den Härtewert ausführt, mit Hilfe von neuen, zu den Pumpen P&sub1;, P&sub2; ausgegebenen Sollwerten bewerkstelligt wird. Die Regulierung der Pumpen P&sub1;, P&sub2; kann beispielsweise durch Variieren der Drehzahlen der Pumpen mit Hilfe von Frequenzwandlern stattfinden.
Die Fig. 2A zeigt die Regulierung der Oberflächenhärte der Walze unter Anwendung der Funktionen f&sub1;(x), f&sub2;(x) für die Steuerung. Gemäß der Figur wird das Beschichten der Walze dadurch gestartet, daß ausgehend von einem Ende der Walze durch Drehen der Walze T mit einer Drehzahl N und durch Verschieben des Formkopfes 11 in der Axialrichtung (Richtung X) der Walze T gegossen wird. Die Strömungsmenge des aus dem Formkopf 11 herauskommenden Polymers Qp ist mit Q bezeichnet.
In der Figur ist das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulicht. Als Startwertdaten sind die angestrebten Härten in dem Mittelbereich (R&sub2;) der Walze und an den Enden (R&sub1;, R&sub3;) der Walze zu der Zentraleinheit 10 gegeben worden. Auf der Grundlage des Satzes von Stellen L&sub1;, R&sub1;; L&sub2;, R&sub2;; L&sub3;, R&sub3; wird eine Gruppe von Gleichungen geformt, die durch das Cramer-Verfahren numerisch gelöst werden, wodurch, um den obigen Satz von Stellen anzunähern, eine Funktion f&sub1;(x) erhalten wird, die durch die Startwertstellen geleitet wird und die eine polynome Funktion, vorzugsweise eine Parabel, ist. Die Funktion ist fortlaufend und glatt, wobei die Härtewerte der Fläche der Walze T von allen Stellen entlang der Länge der Walze gelesen werden können. Keine Sprünge treten in den Härtewerten auf. Nachdem die Funktion f&sub1;(x) mit Hilfe der Zentraleinheit 10, vorzugsweise ein Mikroprozessor, geschaffen worden ist, und zwar in dem Speicher der Zentraleinheit, beginnt das Steuersystem, die Funktion f&sub1;(x) von einem Ende der Walze T zu lesen. Das System liest einen neuen Härtewert, beispielsweise in Intervallen von 50 ms, wobei auf diese Weise die Härte kontinuierlich variiert wird.
Fig. 2A zeigt die Funktion f&sub1;(x), mit deren Hilfe der angestrebte Härtewert R(x) gelesen werden kann, wobei auf der Grundlage dieses Wertes der Transfer zu der Sollwertfunktion f&sub2;(x) stattfindet, wobei es mit Hilfe dieser Funktion f&sub2;(x) möglich ist, das Mischverhältnis Qc = Qp1/Qp2 zu lesen, mit dem die von der Funktion f&sub1;(x) gelesene Härte ausgeführt wird. In der Figur ist das oben erwähnte Verfahren und das Lesen und die Leserichtung der Funktionen f&sub1;(x), f&sub2;(x) mit Hilfe von Pfeilen veranschaulicht. Innerhalb des Bereiches der Erfindung ist auch ein solches Ausführungsbeispiel möglich, in dem gleichzeitig sowohl die Oberflächenhärte als auch das Profil reguliert wird.
Fig. 2B zeigt den Formkopf 11, der in dem Drehgießen einer Walzenfläche gemäß der Erfindung verwendet wird, und zwar für die Gestaltungsausführung des Beschichtungsmaterials aus zwei oder mehr Komponenten. Die Kanäle H&sub1; und H&sub2; gehen in den Formkopf 11, wobei die Kanäle weiter mit den Pumpvorrichtungen P&sub1;, P&sub2;... verbunden sind. Die unterschiedlichen Komponenten Qp1, Qp2...Qpn. werden in die Kanäle H&sub1;, H&sub2;, ..., Hn geleitet. Es können mehrere Komponente Qp1, Qp2... vorhanden sein. Die Komponenten werden in die Mischungskammer D in dem Formkopf 11 geleitet, welche Mischungskammer eine Mischungsvorrichtung S aufweist, deren Welle mit einer hohen Drehzahl dreht. Mit Hilfe des durch die Pumpvorrichtungen P&sub1; und P&sub2; erzeugten Druckes wird die durchmischte Polymermischung aus dem Düsenkopf 11a und unmittelbar auf die Walzenfläche gegossen. Als das Beschichtungsmaterial ist es beispielsweise möglich, ein aus zwei Komponenten bestehendes Beschichtungsmaterial Qp1, Qp2 zu verwenden, daß eine Härterkomponente Qp1 und eine aus Kunststoffrohmaterial bestehende Mischungskomponente Qp2 aufweist. Wenn Polyurethan verwendet wird, hat das Polyurethan eine Isocyanatkomponente Qp1 und eine Polyolkomponente Qp2.
Es ist vorzuziehen, eine kurze Härtezeitdauer für das Beschichten zu erreichen. Die Härte- oder Reaktionszeitdauer kann beispielsweise in einer Polyurethanbeschichtung dadurch reguliert werden, daß beispielsweise eine Diaminkomponente Qp3 verwendet wird und daß deren Anteil in der Mischung eingestellt wird. Wenn der Anteil der Diaminkomponente Qp3 in der Mischung erhöht ist, wird die Reaktionszeitdauer der Mischung verkürzt, d.h. die Härtegeschwindigkeit der Mischung ist erhöht. Normalerweise liegt die Härtegeschwindigkeit in einem Bereich von 5 bis 9 Sekunden. Wenn das Verfahren der Erfindung verwendet wird und wenn eine wellenartige Oberflächenprofilform mit einer bestimmten Ganghöhe erzeugt wird, ist es vorzuziehen, daß die Härtezeitdauer in dem Bereich von 1 bis 3 Sekunden liegt, damit die erhaltene Profilform schnell härtet, so daß sie keine Zeit hat, vor dem Härten glatt zu werden.
Figur 3A zeigt eine erste bevorzugte Profilausbildung der Beschichtung der Walze T&sub1; gemäß der Erfindung. Die Profilausbildung ist dadurch erzeugt worden, daß der Formkopf in der Axialrichtung der Walze in einer bestimmten Geschwindigkeit v verschoben worden ist, damit die Spirale in der Beschichtung eine bestimmte angestrebte Ganghöhe hat. Die angestrebte Ganghöhe für die Spirale wird durch Verstellen des Formkopfes 11 erreicht, d.h. durch Verstellen des Wagens des Formkopfes 11 in der Axialrichtung der Walze während jeder Umdrehung der Walze. Die Transferstrecke des Wagens pro Umdrehung der Walze kann eine Strecke sein, die gleich oder kleiner ist als die Breite der Mischraupe, die von dem Formkopf 11 extrudiert wird. Wenn ein, die Härtegeschwindigkeit erhöhender Zusatz zugegeben wird, ist es möglich, die Wirkung vorzusehen, daß die Gußraupe eine Wellenform einnimmt und nicht geglättet wird. Die Wellenform der extrudierten Mischung kann auch dadurch beeinflußt werden, daß die Strömungsgeschwindigkeit der aus dem Formkopf 11 ausströmenden Mischung Qp reguliert wird und/oder im Drehgießen die Drehzahl N der beschichteten Walze reguliert wird. Die angestrebte Gußform wird in der Polyurethanbeschichtung dadurch erhalten, daß neben Qp1, Qp2 auch Qp3 verwendet wird, das beispielsweise ein Diamin ist, wobei mit dessen Zugabe die Reaktionszeitdauer derart reduziert wird, daß das Härten beispielsweise in sogar einer Sekunde stattfindet. Normalerweise beträgt die Reaktionszeitdauer 5 bis 9 Sekunden. Die Form der Spirale kann durch Steigern oder Reduzieren der Strömungsgeschwindigkeit Q&sub1; von dem Formkopf 11 beeinflußt werden. Somit wird das Polyurethan mit Rippen ausgebildet, in welchem Falle zwischen den Rippen Rillen geformt sind. Die Rillen gehen in Spiralausbildung von einem Ende zum anderen Ende über die Walze. Die in der Figur gezeigte Beschichtung ist beispielsweise für Aufwickelspulen geeignet. Mit Hilfe der Rillen an den Aufwickelspulen ist die möglich, die Ausbildung von Luftkissen zwischen der Papierbahn und der Spulenfläche zu vermeiden. Die Rillen wirken als Luftabzugkanäle, so daß es nicht notwendig ist, der Rillenform strikte Ausbildungsanforderungen aufzuerlegen. Somit wird das aus dem Stand der Technik bekannte Schleifen der Fläche mit nachfolgender mechanischer Ausbildung der Rillen nicht benötigt.
In der Figur 3B ist eine zweite bevorzugte Profilform einer Beschichtung einer Walze T&sub2; gemäß der Erfindung veranschaulicht. Die Beschichtung der Walze ist ausgehend von der Mitte begonnen worden. Zunächst ist die Hälfte B&sub1; des Walzenbereiches und daraufhin die andere Hälfte B&sub2; der Walze vorbereitet worden. Somit verläuft die Spirale rechtswendig und linkswendig von dem Mittelbereich der Walze in Richtung auf die Walzenenden. Die Spirale ist in einer Weise erzeugt worden, die der in der Figur 3A beschriebenen gleicht. Es sind lediglich die Bewegungsrichtungen des Wagens und die Startstellen der Beschichtung ausgehend von der Mitte der Walze, die sich von der in der Figur 3A gezeigten Beschichtungslösung unterscheiden. Mit Hilfe der Ausbildung des Profils wird eine Oberflächenform erhalten, mit deren Hilfe die Bahn in Richtung auf beide Seiten ausgebreitet wird.
Überdies wirken auch in diesem Ausführungsbeispiel die Rillen als Luftabzugkanäle, mit deren Hilfe die Ausbildung von Luftkissen zwischen der Papierbahn und der Walze verhindert wird.
Figur 3C zeigt eine Durchbiegungsform der Fläche der Walze, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt wird, wobei das Profil der Fläche über die gesamte Länge der Walze glatt variiert wird. Die Profilform ist durch Variieren der Menge der Strömung Qp des aus dem Formkopf herauskommenden Polymers mit Hilfe der auf der Grundlage der Startwerte gebildeten Oberflächenprofilfunktion f&sub3;(x) erzeugt worden. Die angestrebte Oberflächenform kann auch durch Variieren der Bewegungsgeschwindigkeit des Formkopfes 11 in der Axialrichtung der Walze und/oder durch Varriieren der Drehzahl der Walze erhalten werden.
Figur 3D zeigt und veranschaulicht eine Walzenbeschichtung, in welcher die Walzenfläche in dem unbelasteten Zustand über die gesamte Länge der Walze gerade ist, wohingegen die Härte der Walzenbeschichtung über die Länge der Walze derart variiert, daß deren Maximumwert in dem Mittelbereich der Walze und die Minimumwerte an den Enden der Walze angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Variation in dem Härteprofil wird eine betriebliche Durchbiegungsausbildung erreicht. Wenn die Walze belastet wird, geben die Seitenbereiche der Walze mehr nach als die Mittelbereiche der Walze. In dieser Weise wird die angestrebte Durchbiegungsform ausdrücklich in dem belasteten Zustand der Walze erreicht.
Mit Hilfe des erfinderischen Verfahrens ist es auch möglich, eine negative Durchbiegungsform zu erhalten, in welchem Falle eine solche Funktion f&sub1;(x) eingelesen wird, die die Minimumhärte in dem Mittelbereich und die Maximumhärte in beiden Endbereichen der Walze hat.
Figur 3E zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem die Walze eine negative Durchbiegungsform hat. In einem solchen Fall ist die Maximumhärte der Walzenfläche an beiden Enden der Walze und die Minimumhärte in dem Mittelbereich der Walze angeordnet. Die Funktion f&sub1;(x) ist in einer Weise entsprechend der bezüglich der positiven Durchbiegungsform ausgebildet, jedoch unterscheiden sich die Startwertdaten von jenen, die früher eingegeben wurden, so daß die Startwertdaten der Maximumhärte nunmehr an beiden Enden der Walze und die Startwertdaten der Minimumhärte in dem Mittelbereich der Walze vorhanden sind. In dem unbelasteten Zustand ist die Walzenfläche gerade. Wenn die Fläche belastet ist, gibt die Beschichtung in dem Mittelbereich der Walze mehr nach als an den Enden der Walze.

Claims

1. Verfahren zur Beschichtung einer Walze (T) einer Papiermaschine, welche Walze (T) mit einem Polymer, vorzugsweise Polyurethan, beschichtet wird, das aus einer Mischung (Qp) von zumindest zwei Komponenten (Qp1, Qp2, ..., Qpn) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Zentraleinheit (10) eines Systems als Startwertdaten angestrebte Oberflächeneigenschaftswerte der Walze an zumindest drei Stellen über die Länge (x) der Walze (T) eingegeben werden, wobei die Oberflächeneigenschaft die Oberflächenhärte oder die Oberflächenpro filform ist, und daß in der Zentraleinheit (10) eine Oberflächeneigenschaftsfunktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) gebildet wird, wobei diese Funktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) den Startwertdaten angenähert ist, woraufhin die Walze (T) unter Befolgung der in der Zentraleinheit (10) geschaffenen Funktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) über die Strecke der Länge der Walze (T) beschichtet wird, wodurch eine Oberflächenhärte oder ein Oberflächenprofil gebildet werden kann, das der gebildeten Funktion (f&sub1;(x) oder f&sub3;(x)) entspricht und keine Abstufungen oder weitere Unstetigkeitsstellen aufweist.

2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angestrebte Oberflächenhärtefunktion f&sub1;(x) dadurch gebildet wird, daß in die Zentraleinheit (10) zumindest drei verschiedene Startwertdaten eingegeben werden, vorzugsweise die Oberflächenhärten in den Endbereichen der Walze (T) und die Härte der Oberfläche in dem Mittelbereich der Walze (T), wodurch basierend auf der gegebenen Kombination von Werten die Zentraleinheit (10) numerisch eine polynome Funktion (f&sub1;(x)), vorzugsweise eine Parabel, schafft.

3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angestrebte Oberflächenprofilfunktion dadurch gebildet wird, daß als Startwertdaten die angestrebten Oberflächenprofile in dem Mittelbereich der Walze (T) und an beiden Enden der Walze (T) angegeben werden, wodurch basierend auf den gegebenen Startwertdaten die Zentraleinheit (10) eine Funktion (f&sub3;(x)) bildet, die die Profilform der Oberfläche darstellt, die durch den gegebenen Satz von Startwertstellen verläuft.

4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Oberflächenhärtefunktion (f&sub1;(x)) über die Länge der Walze (T) gebildet ist, der Härtewert entsprechend jeder Stelle der Länge an der Walze (T) von der Funktion (f&sub1;(x)) gelesen wird und basierend auf dem Härtewert ein angestrebtes Mischungsverhältnis (Qp1/Qp2) entsprechend den Anteilen, mit denen die Komponenten (Qp1, Qp2, ..., Qpn) in der Mischung (Qp) dargestellt sind, von einer Umwandlungsfunktion (f&sub2;(x)) gelesen wird, die das Mischungsverhältnis (Qp1/Qp2) für das Erhalten der erwünschten Oberflächenhärte bestimmt.

5. Verfahren gemäß dem vorangegangenen Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß basierend auf dem gelesenen Mischungsverhältnis (Qp1/Qp2) die Ströme (Q&sub1;, Q&sub2;) der Komponenten (Qp1, Qp2) in dem Polymer zu der angestrebten Höhe reguliert werden und gemessen wird, ob der Strom (Q&sub1;,Q&sub2;) bewirkt worden ist, woraufhin eine neue Einstellung für die Pumpen (P&sub1;, P&sub2;) eingestellt wird, die die Ströme (Q&sub1;, Q&sub2;) der Komponenten (Qp1, Qp2) regulieren.

6. Verfahren gemäß dem vorangegangenen Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (P&sub1;, P&sub2;) dadurch reguliert werden, daß die Drehzahlen der die Pumpen (P&sub1;, P&sub2;) drehenden Motoren (M&sub1;, M&sub2;) reguliert werden.

7. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beschichtung eine Spiralform mit einer angestrebten Ganghöhe dadurch erzeugt wird, daß der Wagen eines Formkopfes (11) in der Richtung der Längsachse (x) der Walze (T) bewegt wird, und eine Wellenform dadurch erhalten wird, daß die Härtungszeitdauer gekürzt wird, und zwar beispielsweise im Falle einer Polyurethanbeschichtung durch Erhöhen des Anteiles von beispielsweise Diamin in der Mischung (Qp).

8. Verfahren gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als eine Komponente (Qp3), die die Härtungszeitdauer der Mischung (Qp) bestimmt, ein Diamin verwendet wird, wobei die Reaktions- oder Härtungszeitdauer der Mischung (Qp) zu dem Bereich von 1 bis 3 Sekunden eingestellt wird, wodurch die erhaltene wellenförmige Oberflächenform beibehalten werden kann.

9. Verfahren gemäß Patentanspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch das Auftragen der Spiralform vom Anfang bis zum Ende an der Walze (T).

10. Verfahren gemäß Patentanspruch 7, 8 oder 9, gekennzeichnet durch das Auftragen der Spiralform von dem Mittelbereich der Walze (T&sub2;) zu beiden Enden hin, wobei die Spiralform der gebildeten Beschichtungsspirale an einer Hälfte der Walze (T&sub2;) rechtswendig und an der anderen Hälfte der Walze (T&sub2;) linkswendig ist.

11. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze ausgebildet ist, um eine Oberflächenprofilform mit Durchbiegung aufzuweisen, welche Form durch Lesen einer stetigen Funktion (f&sub3;(x)) ohne Abstufungen erzeugt wird, welche Funktion in der Zentralemheit (10) geschaffen worden ist und welche Funktion das Profil der Walzenfläche darstellt, und zwar über die Länge der Walze, wenn die Beschichtung der Walze Fortschritte macht.

12. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze ausgebildet wird, um eine Beschichtung aufzuweisen, deren Härte von einem Ende der Walze zu dem anderen glatt variiert wird, wobei keine Abstufungen oder Unstetigkeitsstellen in der Härte der Walze auftreten, und daß der Maximalwert der Härte der Walzenbeschichtung in dem Mittelbereich der Walze und die Minimalwerte der Härte an beiden Enden der Walze vorhanden sind, wobei eine betriebliche Form mit positiver Durchbiegung mit Hilfe der Beschichtung an der Walze erreicht wird.

13. Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze ausgebildet wird, um eine Beschichtung aufzuweisen, deren Härte von einem Ende der Walze zum anderen glatt variiert wird, wobei keine Abstufungen oder Unstetigkeitsstellen in der Härte der Walze auftreten, und daß der Minimalwert der Härte der Walzenbeschichtung in dem Mittelbereich der Walze und die Maximalwerte der Härte der Walzenbeschichtung an beiden Enden der Walze vorhanden sind, wobei mit Hilfe der Beschichtung an der Walze eine betriebliche Form mit negativer Durchbiegung erhalten wird.