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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und auf ein Verfahren zum
fortlaufenden Aufwickeln eines Bahnmaterials von einer Papiermaschine,
die Papier herstellt, dessen Oberflächeneigenschaften beeinflusst worden
sind, indem das Papier unter Verwendung von mehr als einem Kalendrierspalt
kalendriert wird.
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Herkömmlich sind
derartige Hochglanzmagazinpapiersorten wie beispielsweise ein sogenanntes SC-A-Papier
(superkalendriertes Papier) durch zwei Stufen hergestellt worden:
Bei einer ersten Stufe wurde ein Basispapier hergestellt und bei
einer zweiten Stufe wurde das Basispapier als ein separater Vorgang
kalendriert. Zum Erzielen von erwünschten Ergebnissen ist das
Basispapier herkömmlich
wie folgt hergestellt worden. Das Ausbilden und das Presstrocknen
der Papierbahn ist in einer für
diese Sorten üblichen
Weise ausgeführt
worden. Jedoch ist der Endfeststoffgehalt des Papiers bis zu 97–99 Prozent
der Gesamtmasse erhöht
worden, um ein gleichmäßiges Querrichtungsbahnfeuchtigkeitsprofil
zu erzielen. Danach ist das Papier auf ungefähr einen Feuchtigkeitsgehalt
von 6–10
Prozent des Gesamtpapiergewichtes befeuchtet worden, was im Hinblick
auf den Kalendrierprozess als vorteilhaft erachtet wird. Das Superkalendrieren
wird dann nach einer Weile bei einer separaten Stufe ausgeführt, die
unabhängig
von der Papiermaschine ist, bei der Basispapier hergestellt worden
ist.
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Es
ist möglich,
das Befeuchten, oder das erneute Benetzen beispielsweise mit Sprühauftragseinheiten auszuführen. Das
US Patent 5 286 348 offenbart ein Verfahren zum Steuern des Gerätes zum
erneuten Benetzen, um ein gleichmäßiges Feuchtigkeitsprofil über die
Papierbreite zu erhalten.
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Es
ist möglich,
das erneute Benetzen durch ein sehr günstiges CD-Profil (Querrichtungsprofil
= cross directional profile) auszuführen.
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Das
Problem des erneuten Benetzens des Papiers nach der Trockenpartie
mit diesem oder anderen Verfahren ist die Zeit, die erforderlich
ist, damit das Papier das aufgetragene Wasser absorbiert und der
Feuchtigkeitsgehalt in der Richtung der Dicke und in den Oberflächenbereichen
gleichgestaltet wird. Wenn das erneute Benetzen unmittelbar vor
dem Kalendrieren des Papiers ausgeführt wird, beeinflusst die ungleichmäßige Verteilung
der Feuchtigkeit die Endoberflächeneigenschaften
des hergestellten Papiers, und die Qualitätseinstufung des Papiers verringert
sich.
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Aufgrund
des vorstehend erwähnten
Effektes bei dem Papier wird dieses typischerweise nach dem erneuten
Benetzen aufgerollt und zu einer Wartestation zum Gleichgestalten
der Feuchtigkeit in der Papierbahn und dann zu einem außerhalb
der Fertigungslinie befindlichen Kalander transportiert, der dazu
in der Lage ist, einen hohen Glanz zu erzeugen und die Oberfläche des
Papiers für
ein Endkalendrieren dicht zu gestalten.
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Da
es zuvor nicht möglich
gewesen ist, ein Hochglanz-SC-A-Papier in der Fertigungslinie zu
superkalendrieren, bestand ein dringender Bedarf an einer Verbesserung.
Außerdem
wurden herkömmlich
superkalendrierte Papiersorten wie beispielsweise SC-A und LWC bei
zwei oder sogar drei außerhalb
der Fertigungslinie befindlichen Kalandern bei niedrigeren Geschwindigkeiten
als die Papiermaschinengeschwindigkeit kalendriert, um das erwünschte Finishing
des Papiers zu erzielen.
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Es
ist jedoch herausgefunden worden, dass erhebliche Vorteile erzielt
werden können,
indem SC-Papier unter Verwendung eines sogenannten in der Fertigungslinie
befindlichen Mehrspaltkalanders hergestellt wird. Dies ist detaillierter
in der internationalen Veröffentlichung
WO 99/25 922 „Method
for Producing Calendered Paper" beschrieben,
die am 27. Mai 1999 veröffentlicht
worden ist und deshalb unter Artikel 54 (3) EPÜ fällt, wobei darin ein Prozess
und ein neues in der Fertigungslinie stattfindendes Mehrspaltkalendrierkonzept beschrieben
ist, das es ermöglicht,
ebenfalls hervorragende mit Oberflächenfinishing versehene Druckpapiersorten
wie beispielsweise SCA oder LWC-Sorten ohne zusätzliche außerhalb der Fertigungslinie
befindliche Kalendriereinheiten fertigzustellen, da es möglich ist,
zusätzliche
Kalendrierleistung im Vergleich zu dem herkömmlichen Superkalendrierprozess
anzuwenden, bei dem die Spaltbelastung einer Summenfunktion der
Gewichte von sämtlichen
Kalendrierwalzen oberhalb jeden Spaltes und der zusätzlichen
Belastung ist, die durch die oberste Walze des Kalendrierstapels
erzeugt wird. Das Konzept der Anwendung der zusätzlichen Kalendrierleistung
ist in dem US Patent 5 438 920 erläutert. Dies ist insbesondere
bei einem in der Fertigungslinie stattfindenden Kalendrieren von
Vorteil, da die zusätzliche
Kalendrierleistung entweder für
ein besseres Finishing oder für
eine erhöhte
Leistung der Papiermaschine verwendet werden kann.
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Bei
einem derartigen Prozess oder Herstellkonzept kann es erwünscht sein,
beispielsweise die folgenden CD-Profil-Aktuatoren alternativ oder gleichzeitig
anzuwenden:
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- – ein
Profilierdampfkasten bei der Pressenpartie, der durch eine CD-Profil-Messung
(CD-Profil-Messungen) gesteuert wird, die sich nach dem Profilierdampfkasten
vorzugsweise nach der ersten Trocknerzylinergruppe befindet (befinden),
wobei die Messungen vorzugsweise Feuchtigkeitsprofilmessungen und/oder Spannungsprofilmessungen
und/oder Temperaturprofilmessungen sind;
- – eine
CD-Temperatur-Einstellung bei zumindest einer vorzugsweise der letzten
(falls lediglich eine Phase vorhanden ist) der Trocknerzylindergruppen,
um ein gleichförmiges
Temperaturprofil in der Bahnquerrichtung zu erzielen, wobei dies
durch eine Temperaturprofilmesseinheit gesteuert wird, die nach
der CD-Temperatur-Einstelleinheit sich in oder zwischen Trocknerzylindergruppen
oder nach der letzten Trocknerzylindergruppen befindet;
- – eine
Feuchtigkeitsprofileinstellung vor der letzten Trocknerzylindergruppe
durch ein Profilieren der Trocknungszylinderoberflächentemperaturen
und/oder Anwenden von profilierbaren Infrarottrocknungseinheiten zum
Einstellen der Feuchtigkeit der Bahn und/oder Anwenden einer Einrichtung
zum erneuten Benetzen für
Profilkorrekturen unter Verwendung des Messens der Temperatur und/oder
des Feuchtigkeitsprofils der Bahn, die sich in oder nach der letzten
Trocknerzylindergruppe befindet;
- – Herunterkühlen der
Bahn auf die Temperaturhöhe
der Maschinenhalle oder des Trockenpartiegehäuses vor der Kalendriereinheit,
um die Andauer des Trocknens des Papiers zwischen dem Kalander und
der letzten Trocknungsanlage stromabwärtig von dem Stoffauflasskasten
zu verhindern und dadurch das ungleichmäßige Feuchtigkeitsverdampfen
von der Bahn vor dem Kalendrieren zu verhindern;
- – ein
Endfeuchtigkeitsprofilausgleichen durch ein Auftragen von Wasser
in der Form eines Dampfsprühnebels
oder dünnen
Films, der in dem Papier in einem Kalendrierspalt oder einer möglichen
Oberflächenleimeinheit
innerhalb der Trocknungszylindergruppe oder zwischen dem letzten
Trocknungszylinder und dem Kalander übertragen wird und durch eine
Bahn-CD-Profilmessung gesteuert wird, die sich entweder unmittelbar
nach oder vor dem Kalander befindet.
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Außerdem kann
die Oberflächenleimeinheit
als eine Feuchtigkeitsprofiliereinrichtung in Verbindung mit in
dieser Beschreibung zuvor erwähnten
Profilmessungen verwendet werden. Die zu bevorzugende Feuchtigkeit
vor dem ersten Spalt des Kalanders liegt zwischen 7% und 20% unter
Berechnung auf der Grundlage des Gesamtgewichtes der Bahn.
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Außerdem ist
unlängst
herausgefunden worden, dass insbesondere in Verbindung mit einer
in der Fertigungslinie stattfindenden Hochglanzmagazinpapierproduktion
ein Bedarf an einem Aufwickeln von in der Fertigungslinie hergestelltem
Hochglanzmagazinpapier wie beispielsweise SC-A-Papier vorhanden
ist, wobei dieser Bedarf beim Aufwickeln von dem Basispapier oder
anderen Papiersorten nicht vorhanden ist. Beispielsweise wurde herausgefunden,
dass ein mögliches
ungleichmäßiges Dickenprofil
zu Schwierigkeiten bei dem Wickelvorgang führt, wobei Unebenheiten oder
Streifen bei der CD (Querrichtung = cross directional) nicht nur an
den Maschinenrollen sondern möglicherweise
auch an den Verbraucherpapierrollen bewirkt werden, was einen negativen
Effekt auf das Laufverhalten des Papiers bei Druck- und Konvertiermaschinen
hat.
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Bei
Papiermaschinen wird das Aufrollen der Bahn herkömmlicherweise unter Verwendung
einer Rolle ausgeführt,
die einen angetriebenen Aufrollzylinder hat, über den das Papier tritt, wenn
es um eine Spule aufgerollt wird, die in einem Spaltkontakt mit
dem Aufrollzylinder steht. Typischerweise ist der Aufrollzylinder
drehbar gestützt
und die die Bahn aufrollenden Rollenspule wird durch zwei parallele
Schienen gestützt,
die sich in der Maschinenrichtung zu beiden Seiten der Rolle erstrecken.
Die Rolle hat typischerweise außerdem
sogenannte Primär-
und Sekundärschlitten
(Gabeln oder Arme). Das Aufrollen einer neuen Rollenspule wird bei den
Primärschlitten
begonnen und nach einer bestimmten erwünschten Zeit übernehmen
die Sekundärschlitten
das Stützen
der Rollenspule und der Rolle.
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Diese
Art einer Rolle ist beispielsweise in dem US Patent 5 251 835 beschrieben.
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Typischerweise
sind die Parameter, die zum Steuern des Aufrollens des Prozesses
verwendet werden und die die Ergebnisse des Aufrollens beeinflussen,
hauptsächlich
die Spaltkraft zwischen dem Aufrollzylinder und der Rolle und auch
das Moment der zentral angetriebenen Aufrollspule. Es ist außerdem bekannt,
die Spaltkraft als eine Funktion des Rollendurchmessers zu ändern.
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In
diesem Kontext wird die Umschreibung „in der Fertigungslinie befindliche
SC-Papiermaschine" so verwendet,
dass sie für
ein Papiermaschinenkonzept steht, die eine Siebpartie, eine Pressenpartie,
eine Trockenpartie und einen in der Fertigungslinie befindlichen
Kalander hat, der mehr als einen Kalendrierspalt hat, die einen
positiven Effekt auf die Oberflächeneigenschaften
des Papiers haben.
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Bei
einem derartigen Produktionslinienkonzept ist ein zuverlässiges Aufrollgerät erforderlich,
dass einen kontinuierlichen Vorgang (Aufrollen/Rollenwechsel) bei
Betriebsgeschwindigkeiten vorsieht, die typischerweise in der heutigen
Zeit 1000 m/min überschreiten.
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Die
Druckschrift
US 5 494 237 und
GB 2 128 171 zeigen Führungsrollen,
zum seitlichen Anordnen einer Bahn gestaltet sind, jedoch erörtern diese
die Technologie des Herstellens von in der Fertigungslinie kalendrierten
Problem und die diesem innewohnenden Probleme nicht.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Gerät und ein
verbessertes Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen einer Hochglanzmagazinpapierbahn
und zum kontinuierlichen um die Rollenspule herum erfolgenden Aufrollen
der Papierbahn zu schaffen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist durch die Kombination der
Merkmale gelöst,
die in jedem der unabhängigen
Ansprüche
1 beziehungsweise 16 definiert sind. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Um
die Anforderungen zu erfüllen,
die einer in der Fertigungslinie befindlichen SC-Papiermaschine und
auch einem Aufrollprozess des Hochglanzmagazinpapiers auferlegt
sind, ist die Fertigungslinie mit einer Einrichtung zum Aufrollen
der Bahn an der Rollenspule der Aufrollvorrichtung bei einer nicht
konstanten Querrichtungsposition über der Rollenspule versehen.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist in Verbindung mit einer in der
Fertigungslinie befindlichen SC-Papiermaschine die Papiermaschine
zumindest folgendes auf:
- – eine Siebpartie, die daran
angepasst ist, dass sie ein SC-Basispapierbahn
herstellt;
- – eine
Pressenpartie, die daran angepasst ist, dass sie Wasser durch ein
Pressen der SC-Basispapierbahn entfernt;
- – eine
Trockenpartie, die daran angepasst ist, dass sie die SC-Basispapierbahn per
Verdampfung trocknet;
- – eine
Einrichtung zum Steuern der Produktion der SC-Basispapierbahn, um Basispapier herzustellen,
das dazu in der Lage ist, bei einem in der Fertigungslinie befindlichen
Mehrspaltkalander kalendriert zu werden;
- – ein
in der Fertigungslinie befindlicher Mehrspaltkalander, der daran
angepasst ist, Hochglanzmagazinpapier zu erzeugen;
- – eine
Rolle zum Aufrollen der kalendrierten Papierbahn;
- – eine
Papierbahnoszilliereinrichtung, die eine in der Querrichtung stattfindende
im Wesentlichen kontinuierliche Wechselbewegung der Papierbahn in
Bezug auf die Rollenspule vorsieht.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind die Einrichtungen zum Vorsehen der
in der Querrichtung erfolgenden im Wesentlichen kontinuierlichen
Wechselpositionsbewegung der Papierbahn um die Rollenspule herum
Einrichtungen zum Vorsehen der in der Querrichtung erfolgenden Wechselaxialbewegung
der Rollenspule, wobei am ehesten jene Art zu bevorzugen ist, die
die in der Querrichtung erforderliche Bewegung der Rollenspule in
Bezug auf den Stützaufbau
vorsieht.
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Das
Schwingen oder Oszillieren ist so eingerichtet, dass es derart stattfindet,
dass während
eines Schwingungszyklus zumindest 100 m aber vorzugsweise 200 m
an der Rolle aufgerolltes Papier vorhanden ist. Durch ein Aufrollen
von 200 m Papier während
jedes Schwingungszyklus wird die Qualität der Rolle immer noch bei
einer günstigen
Höhe gehalten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
nachstehend beschriebenen Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung und sollen den Umfang der Erfindung,
der durch die Ansprüche
umfasst ist, nicht einschränken.
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1 zeigt eine allgemeine
veranschaulichende Darstellung einer SC-Papiermaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 zeigt das Prinzip des
Bahnschwingens an der Rolle der Papiermaschine.
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3 zeigt eine detailliertere
Ansicht von einer Papierbahnschwingungseinrichtung.
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4 zeigt eine detailliertere
Ansicht von einer wiederum anderen Papierbahnschwingungseinrichtung,
bei der ein Gleitkontakt des Bahnlaufs über die Schwingungseinrichtung
vorhanden ist.
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5 zeigt eine detailliertere
Ansicht von einer wiederum anderen Schwingungseinrichtung.
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6 zeigt eine detaillierte
Ansicht einer Rolle.
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7 zeigt ein Lagergehäuse.
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8a und 8b zeigen als detailliertere Ansichten
der in 6 gezeigten Rolle
ein wiederum anderes Ausführungsbeispiel.
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9 zeigt eine Ansicht der
Verbindungseinrichtung von 7.
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10 zeigt eine Ansicht von
einer anderen Verbindungseinrichtung von 7.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend
sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen veranschaulicht.
Insbesondere ist in 1 eine
veranschaulichende Darlegung einer Papiermaschine zum Herstellen
von Hochglanzmagazinpapier wie beispielsweise SC-A oder LWC abgebildet.
Typische Qualitätsziele
von holzhaltigen Druckpapieren, inklusive die Sorten SC-A und LWC,
sind als Beispielinformation der nachstehend dargelegten Tabelle
angegeben.
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Tabelle
der Qualitätsziele
von holzhaltigen Druckpapieren
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Die
in 1 gezeigte Fertigungslinie
hat ein Nassende einer Siebpartie WS, bei der der Feststoffgehalt
des hergestellten Papiers durch bekannte Verfahren erhöht wird.
Nach der Siebpartie wird die Papierbahn W zu einer Pressenpartie
P übertragen,
bei der die Papierbahn getrocknet wird, indem die Bahn beispielsweise zwischen
Walzen durch die Hilfe von Geweben gepresst wird, wie dies im Stand
der Technik bekannt ist. Bei einer Trockenpartie D wird das Trocknen
typischerweise mittels Verdampfen mit sich gebracht. Die Bahn wird beispielsweise
unter Anwendung von Verfahren getrocknet und hergestellt, wie dies
in dem US Patent 5 649 448 beschrieben ist, um ein Basispapier herzustellen,
das für
den Kalendrierprozess bei einem Kalanderabschnitt SC optimal ist.
Um die vorstehend erwähnten
Effekte bei dem Aufrollprozess minimal zu gestalten, ist die Hochglanzmagazinpapierfertigungslinie
mit einer Einrichtung zum Aufrollen der Bahn an einer Rollenspule einer
Rollenvorrichtung R bei einer sich ändernden nicht konstanten Querrichtungsposition über der
Rollenspule versehen. Nach dem Kalanderabschnitt SC ist eine Papierbahnschwingungseinrichtung
O vor oder in Verbindung mit der Rolle R vorgesehen. Wie dies durch
Pfeile A dargestellt ist, wird die Papierbahnschwingungseinrichtung,
genauer gesagt ihre Walzen R1, R2, bei einer kontinuierlichen Hin-
und Herbewegung gehalten, um das Aufrollen der Bahn über der
Rollenspule in einer Art und Weise zu verwirklichen, bei der das Aufrollen
bei einer nicht konstanten Querrichtungsposition (Richtung der Achse
der Rollenspule) über
der Rollenspule vorgesehen wird. Das Verfahren ist nachstehend detaillierter
beschrieben. Durch das Aufrollen der Bahn bei einer nicht konstanten
oder wechselnden Position führt
dies bei der Maschinenrolle zu einer besseren Qualität, wenn
in der Fertigungslinie hergestelltes Hochglanzmagazinpapier hergestellt
wird. Genauer gesagt wird dadurch das mögliche Ausbilden einer Art
an ausgebauchten Streifen an der Maschinenrolle beseitigt. Vorzugsweise
ist die Schwingungsamplitude unterhalb von 100 mm, jedoch ist ± 1 bis ± 25 mm
eher zu bevorzugen. Es wird außerdem
als vorteilhaft erachtet, das Aufrollen so einzurichten, dass es
derart stattfindet, dass während
eines Schwingungszyklus zumindest 100 m, aber vorzugsweise 200 m,
auf der Rolle aufgerolltes Papier vorhanden ist. Durch ein Rollen
von 200 m Papier während
dieses Schwingungszyklus wird die Qualität der Rolle noch bei einer
sehr guten Höhe
erhalten.
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In 2 ist ein bevorzugtes Verfahren
zum Bewirken einer Schwingung der Bahn an einem Ort O in 1 gezeigt. Die Bahn gelangt
in die Schwingungseinrichtung bei der Höhe Wi und verlässt sie
bei der Höhe Wo.
Um eine seitliche Bewegung ΔS
der Bahn zu erhalten, wird die Rolle R1, die erste Rolle, abgelenkt
oder gedreht zu einer Position R1', was zu einer Änderung eines Winkels α zwischen
der Höhe
Wi und R1 führt. Gleichzeitig
wird die zweite Rolle R2 in der gleichen Richtung abgelenkt, was
zu einem Winkel β zwischen
der Höhe
Wo und R2 führt.
Die Rollen R1 und R2 sind miteinander derart wirkgekoppelt, dass
ihre Ablenkbewegung so bewirkt wird, als wenn die Rollen mechanisch
gekuppelt wären,
und sie werden in Bezug auf die Mittellinie L der Bahn an dem Tangentenpunkt
T der eintreffenden Bahn und der Rolle R1 gedreht, wobei die Mittellinie
der Bahn ihre gemeinsame Drehachse ist. Der Lauf der Mittellinie
in der Mitte, die "neutrale" Position und bei
der Position, bei der er auf Grund der Drehung der Rollen verschoben
wird, ist mit Strichpunktlinien L beziehungsweise L' bezeichnet. In 2 läuft die Bahn von der oberen
Höhe zu
der unteren Höhe,
aber dies kann auch umgekehrt geschehen, wie dies in den 1, 3 und 4 gezeigt
ist. Andere Schwenkbewegungen der Rollen oder entsprechende Bahnführungselemente
für ein
seitliches Verschieben der Bahn W sind auch nicht ausgeschlossen.
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In 3 ist die Schwingungseinrichtung
von 1 detaillierter
gezeigt. Die Rollen R1, R2 sind an einem Rahmenaufbau 10 drehbar
angeordnet. Endlager der Rollen sind zu einem steuerbaren Führungsbalken oder ähnlichem
Aufbau 12 an beiden Enden der Rollen angepasst, was die
vertikalen Bewegungen der Enden der Rollen erleichtert. Der Führungsbalken
oder ein ähnlicher
Aufbau umfasst eine Antriebs- und Datenübertragungseinrichtung 14 und
eine Steuereinrichtung 15 zum Erzeugen der zueinander synchronisierten
Bewegung der Rollenenden, was zu einer Bewegung führt, die
in Verbindung mit 2 beschrieben
ist, die so gestaltet werden kann, dass sie der Schwenkbewegung
um die Bahnmittellinie an dem Tangentenpunkt der eintreffenden Bahn
und der ersten Rolle R1 entspricht, wobei diese gemeinsame Drehachse
durch das Bezugszeichen Z bezeichnet ist. Die Rollen können natürlich an
dem Rahmen steif verbunden sein und der Rahmen selbst kann um diese
Achse bewegt werden. Da jedoch die Massen erheblich hoch sind, wird
das zuerst beschriebene Verfahren bevorzugt. Bei den Ausführungsbeispielen
der 2 und 3 tritt kein Rutschen zwischen der
Bahn und der Rollenoberfläche
auf.
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In 4 ist eine andere Schwingungseinrichtung
beschrieben. Die Schwingungseinrichtung wird erzielt, indem die
Bahn so eingerichtet wird, dass sie über die Rollen gleitet oder
schwimmt. Dies ist möglich, wenn
die Bahngeschwindigkeit über
500 Meter je Minuten beträgt
und die Rollenoberfläche
geeignet gewählt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist es möglich,
die Rollen näher
zueinander anzuordnen, was im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel
von 3 Raum spart. Die
Rollen können außerdem durch
sogenannte Luftumkehrvorrichtungen ersetzt werden, die als solche
beispielsweise bei Papierbeschichtungsstationen bekannt sind. Bei
solchen Umkehrvorrichtungen wird, wie dies in 5 gezeigt ist, die Richtungsänderung
der Bahn mittels Luft erhalten, die durch Foiloberflächenöffnungen 52 geblasen
wird, die der Bahn gegenüberstehen.
Die Luftumkehrvorrichtung 50 ist mit einer Einrichtung
zum Liefern von mit Druck beaufschlagter Luft in die Vorrichtung
versehen, wie beispielsweise ein Gebläse 51.
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In 6 ist eine Rolleinrichtung
R gezeigt, die einen Rollzylinder 60 aufweist, der an der
Rolleinrichtung drehbar angebracht ist, wobei Paare an Schienen 61 an
beiden Seiten der Rolleinrichtung eine Rollenspule 68 und
die Papierrolle PR stützen.
Der Rollzylinder ist mit einer Antriebseinrichtung 62 zum
Antreiben des Zylinders gekuppelt. Die Rollenspule 68 wird
durch einen Schlitten 69 an beiden Seiten der Rolleinrichtung gestützt. Die
Rollenspule ist mit einer Einrichtung zum Erzielen einer Querrichtungsschwingung
der Papierbahn und auch mit einer Einrichtung 66, 65, 67 zum
Antreiben der Rollenspule versehen. Die Rollenspule ist außerdem mit
einem Zentralantriebssystem 63 mit einem möglichen
Getriebe versehen. Vorzugsweise sind das Rollenspulenantriebssystem
und die Einrichtung zum Erzielen einer Querrichtungsschwingung so
einstückig
gestaltet, dass die Antriebswelle zum Übertragen der Schwingungsbewegung
zu der Rollenspule verwendet wird, die eine Betätigungsvorrichtung 66 (beispielsweise
ein Schneckenantrieb, ein hydraulischer Zylinder oder dergleichen)
hat, die mit der Antriebswelle 65 gekuppelt ist. Beispielsweise
kann ein Aufbau zum Übertragen
einer Drehbewegung zu der Antriebswelle mit einer Möglichkeit
zum Übertragen
einer axialen Translationsbewegung zu der Kupplungseinrichtung für Kupplungs-
und Entkupplungszwecke in dieser Hinsicht mit möglichen geeigneten Abwandlungen
angewendet werden, wobei dieser Aufbau in dem US Patent Nummer 5
069 394 beschrieben ist. Im Allgemeinen sollte zwischen der Betätigungsvorrichtung
und der Antriebswelle eine Drehkupplung vorhanden sein, die eine Übertragung
von Translationskräften
zu der Antriebswelle 65 während ihrer Drehung ermöglicht.
Natürlich
ist es möglich,
dass die Schwingungskraft auch zu der Rollenspule separat von der
Antriebswelle übertragen
werden kann.
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7 zeigt ein Lagergehäuse 67 einer
Rollenspule. Das Lagergehäuse
ist mit einer Welle 70, die sich durch das Lagergehäuse erstreckt,
einem Lager 71, vorzugsweise ein in einem Innenlagergehäusekörper 72 untergebrachtes
Rollenlager, einer ersten Lagerabdeckung 73, die gleichzeitig
als Führungsabdeckung
wirkt, einer zweiten Lagerabdeckung 74, die gleichzeitig
als Federführungsabdeckung
wirkt, einem Lagerzapfen/einer Lagerhülse 75, der an der
ersten Lagerabdeckung 73 angebracht ist, einer Feder 78 und
einem Federführungszapfen 79,
der an der zweiten Lagerabdeckung 74 angebracht ist, versehen.
Die erste und die zweite Lagerabdeckung 73, 74 sind
an axial entgegengesetzten Enden des Innenlagergehäusekörpers 72 fest
angebracht. Es ist eine Außengleithülse 76 vorhanden,
die durch den Lagerzapfen/die Lagerhülse 75, die Feder 78 und
den Federführungszapfen 79 gleitfähig gestützt ist,
die wiederum dazu in der Lage sind, sich axial in Bezug auf die äußere Gleithülse 76 zu
bewegen, wenn die äußere Gleithülse 76 bei
einer axial ortsfesten Position während des Aufrollens gestützt ist.
Die äußere Gleithülse 76 und
das Lagergehäuse 72 sind
durch eine ringförmige
Gleiteinrichtung 77 getrennt, die wie eine Antireiblagerfläche wirkt
und die axiale Bewegung des Innenlagergehäusekörpers 72 zusammen
mit der Welle 70 in Bezug auf die äußere Gleithülse 76 ermöglicht.
Die Welle 70 ist innerhalb des Innenlagergehäusekörpers 72 bei
einer im Wesentlichen konstanten axialen Position in Bezug auf den
letztgenannten durch Lager 71 drehbar gestützt und
die Welle 70 ist mittels eines Antriebs drehbar, der an
eine Welle 65 gekuppelt ist, die den Drehantrieb zu der
Welle 70 überträgt, die
in einer drehsteifen Weise mit der Rollenspule verbunden ist und
die Rollenspule dazu bringt, dass sie dreht. Die Rollenspule wird
beispielsweise an den Schienen 61 der Rolleinrichtung mittels
der Außenfläche der äußeren Gleithülse 76 gestützt, die
eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefung für ein seitliches
Sichern der Position des Lagergehäuses 67 an der Rolleinrichtung
aufweist. Die Schiene oder ein entsprechender Stützaufbau an der Antriebsseite
der Rollenspule ist mit dem Bezugszeichen 61 bezeichnet,
wobei verständlich
sein sollte, dass die Rollenspule bei dem axial entgegengesetzten
Ende an ihrer Schiene oder ihrem entsprechenden Stützaufbau
durch ein ähnliches
Lagergehäuse 67 gestützt ist,
was die axiale Bewegung der sich drehenden Rollenspulenwelle ermöglicht.
Die Feder 78 in Verbindung mit dem Federführungszapfen 79 ist
daran angepasst, dass sie die Position der Gleithülse 76 in
Bezug auf das Innenlagergehäuse 72 an
beiden Enden der Rollenspule bei vorbestimmter Position einstellt,
wenn die Rollenspule gelöst
wie beispielsweise angehoben ist, so dass beim Niedersetzen des
Lagergehäuses
der Ort wunschgemäß ist und
die äußere Gleithülse 76 sich
nicht gänzlich
frei bewegt, was von Bedeutung ist.
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Der
Drehantrieb ist mit der Rollenspule über die Welle 70 durch
eine Verbindungseinrichtung 80 gekuppelt, die Antriebsübertragungsflächen 82 hat,
um den Drehantrieb von dem ersten Teil der Verbindungseinrichtung,
die an der Antriebswelle 65 angebracht ist, zu dem zweiten
Teil der Verbindungseinrichtung zu übertragen, die an der Rollenspulenwelle 70 angebracht
ist. Der erste Teil und der zweite Teil sind zueinander verbindbar
und trennbar und in diesem Zusammenhang wird auf das US Patent Nummer
5 069 364 verwiesen. Zum Vorsehen der axialen Schwingungsbewegung
hat die Verbindungseinrichtung eine Einrichtung 81 zwischen
dem ersten Teil und dem zweiten Teil, um die Antriebswelle 65 an
der Rollenspule anzubringen. Die Einrichtung 81 kann beispielsweise
eine steuerbare Reibfläche
sein, was eine Axialantriebsübertragung
ermöglicht.
Wie dies in 10 gezeigt
ist, kann die Einrichtung 81 ein Schlauch 91 oder
dergleichen und eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 94 (vorzugsweise
Druckluft) sein, um einen Druck innerhalb des Schlauchs oder dergleichen
aufzubringen, was das Ergreifen der Verbindungseinrichtung 80 der
Rollenspule vorsieht. Wie dies des weiteren in 9 gezeigt ist, kann gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
die Verbindungseinrichtung 80 zwischen ihren Teilen eine
magnetische Schwingungsantriebsübertragungseinrichtung 92 haben,
die durch eine Steuereinheit 93 gesteuert wird.
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In 8a ist in einer detaillierteren
Ansicht der in 6 gezeigten
Rolleinrichtung ein wiederum anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei
dem wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
ein externes Betätigungsglied
verwendet wird, um eine hin- und hergehende axiale Bewegung der
Rollenspule zu bewirken, während
die Rollenspule die Bahn zu einer Rolle ansammelt. 8a zeigt eine grobe Darstellung einer
Rolleinrichtung, wobei ein Rollzylinder 60 und Primärarme 100 (der
Arm an der entgegengesetzten Seite ist nicht gezeigt) gezeigt sind.
Es sollte verständlich
sein, dass selbst wenn dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung
mit einem Primärarm
erläutert
ist, die gleiche Idee mit Leichtigkeit an Sekundärschlitten (oder -schienen)
ebenfalls angepasst werden kann. Wie dies bekannt ist, ist die Funktion
der Primärarme
das Stützen
der Rollenspule und das Bewegen der Rollenspule zu den Sekundärarmen,
Schlitten oder dergleichen hin oder ein Halten der Rollenspule in
Verbindung mit den Sekundärarmen,
Schlitten oder dergleichen, bevor sie durch letztgenannte übernommen
wird, während
die Bahn bereits an der Rollenspule gewickelt ist. Bei dem Primärarm wird
die Rollenspule 68 durch Einspanneinrichtungen oder dergleichen 100a, 100b gehalten,
die das Lagergehäuse 67 und
die Rollenspule 68 dazwischen halten. Die Einspanneinrichtungen
sind mit Blöcken 110 versehen,
die eine Reibungsfläche 101 haben,
was ein festes Greifen an der Außenfläche des Lagergehäuses 67 sicherstellt.
Die Reibungsfläche 101 ist
in einem Stück
umfasst, das entlang eines Führungsbalkens,
Führungsblocks
oder einer ähnlichen
Einrichtung 102 zum Ermöglichen
der Schwingung in der vorstehend erläuterten Weise beweglich eingerichtet
ist. Dies ist deutlicher in der detaillierten Ansicht des Schnitts
A-A in 8b gezeigt und
daraus ist ersichtlich, dass das gesamte Lagergehäuse 67 und
folglich die Rollenspule in axialer Richtung hin- und hergehend
mittels eines Betätigungsgliedes
beweglich ist, das mit der Antriebswelle 70 verbunden ist,
wobei die Grenzfläche
der Bewegung in diesem Fall in dem Block 110 ist. Es ist
ebenfalls offensichtlich, dass, auch wenn der Kontaktpunkt zwischen
dem Lagergehäuse 67 und
dem Arm 100 in dem Bereich der Umfangsvertiefung des Lagergehäuses ist,
dieser an einem anderen Ort sein kann, der durch den Aufbau und
den Betrieb der Rolleinrichtung bestimmt wird, wie beispielsweise
an der Umfangsfläche
benachbart zu der Vertiefung näher
zu der Rollenspule hin.
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Bei
der Rolleinrichtung an dem Ende der vorstehend beschriebenen Papierfertigungslinie,
die den in der Fertigungslinie vorhandenen Mehrspaltkalendrierschritt
aufweist, ist es ebenfalls möglich,
die Schwingungsbewegung zu einem Rahmenaufbau zu übertragen,
der eine Rollenspule stützt,
die eine im Wesentlichen konstante Position in der Maschinenrichtung
hat, während
der Rollzylinder seine Position in der Maschinenrichtung ändert, wenn
der Rollendurchmesser zunimmt. Die vorliegende Erfindung umfasst
außerdem sämtliche
Aufbauarten, bei denen eine Relativschwingungsbewegung zwischen
dem Rollzylinder und der Rollenspule erzeugt wird, um die kontinuierliche
Bahn an der Rolle an unterschiedlichen axialen Positionen gemäß der Schwingungsbewegung
zu positionieren.
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Die
vorstehend dargelegten Beispiele sollen nicht als ausschließlich aufgefasst
werden. Viele andere Variationen der vorliegenden Erfindung, die
in den Umfang der beigefügten
Ansprüche
fallen, sind für
Fachleute offensichtlich.
