DE69916798T2 - Vorrichtung und verfahren zum kontinuierlichen aufwickeln von bahnmaterial - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum kontinuierlichen aufwickeln von bahnmaterial Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Es ist möglich, das erneute Benetzen durch ein sehr günstiges CD-Profil (Querrichtungsprofil = cross directional profile) auszuführen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Bei einem derartigen Prozess oder Herstellkonzept kann es erwünscht sein, beispielsweise die folgenden CD-Profil-Aktuatoren alternativ oder gleichzeitig anzuwenden:
    • – 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Diese Art einer Rolle ist beispielsweise in dem US Patent 5 251 835 beschrieben.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die nachstehend beschriebenen Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und sollen den Umfang der Erfindung, der durch die Ansprüche umfasst ist, nicht einschränken.
  • 1 zeigt eine allgemeine veranschaulichende Darstellung einer SC-Papiermaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt das Prinzip des Bahnschwingens an der Rolle der Papiermaschine.
  • 3 zeigt eine detailliertere Ansicht von einer Papierbahnschwingungseinrichtung.
  • 4 zeigt eine detailliertere Ansicht von einer wiederum anderen Papierbahnschwingungseinrichtung, bei der ein Gleitkontakt des Bahnlaufs über die Schwingungseinrichtung vorhanden ist.
  • 5 zeigt eine detailliertere Ansicht von einer wiederum anderen Schwingungseinrichtung.
  • 6 zeigt eine detaillierte Ansicht einer Rolle.
  • 7 zeigt ein Lagergehäuse.
  • 8a und 8b zeigen als detailliertere Ansichten der in 6 gezeigten Rolle ein wiederum anderes Ausführungsbeispiel.
  • 9 zeigt eine Ansicht der Verbindungseinrichtung von 7.
  • 10 zeigt eine Ansicht von einer anderen Verbindungseinrichtung von 7.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • 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.
  • Tabelle der Qualitätsziele von holzhaltigen Druckpapieren
    Figure 00100001
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (24)

  1. Gerät für ein kontinuierliches Erzeugen einer Hochglanzmagazinpapierbahn und für ein kontinuierliches Aufrollen der Papierbahn (W) um eine Rollenspule (68) mit einer Fertigungslinie mit einer Siebpartie (WS), einer Pressenpartie (P), einer Trockenpartie (D), einem Kalanderabschnitt (SC) zum Kalendrieren der Papierbahn bei mehr als einem Kalendrierspalt in der Fertigungslinie und einer Rollvorrichtung (R), – einer Einrichtung (R1), (R2) zum Führen der Papierbahn von dem Kalanderabschnitt (SC) zu der Rollenspule hin und – einer Einrichtung zum Wickeln der kalendrierten Papierbahn um die Rollenspule (68) herum, um eine Papierrolle (PR) auszubilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät des weiteren Folgendes aufweist: – eine Bewegungseinrichtung zum Vorsehen einer in der Querrichtung erfolgenden im Wesentlichen kontinuierlichen Wechselpositionsbewegung der kalendrierten Papierbahn (W) um die Rollenspule (68) herum.
  2. Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung eine für eine Schwingungsbewegung vorgesehene Schwingungseinrichtung aufweist.
  3. Gerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenspule (68) mit der Schwingungseinrichtung versehen ist, die die Schwingungsbewegung der Rollenspule in der Querrichtung der Papierbahn (W) bewirkt.
  4. Gerät gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenspule (68) für eine schwingende Bewegung in Bezug auf einen Stützaufbau (61; 100) vorgesehen ist, der in axialer Richtung zumindest bei einer Aufrollposition ortsfest ist und daran angepasst ist, die Rollenspule (68) während des Aufrollens bei der Aufrollposition zu stützen.
  5. Gerät gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungseinrichtung eine Betätigungsvorrichtung (66) aufweist, die mit einem Ende der Rollenspule (68) verbunden ist.
  6. Gerät gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenspule (68) eine Antriebswelle (65) aufweist, die mit einem Antriebssystem (63) verbunden ist, um die Rollenspule (68) zu einer Drehung zu bringen, wobei die Betätigungsvorrichtung (66) mit der Antriebswelle gekuppelt ist.
  7. Gerät gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenspule (68) eine Welle (70) aufweist, die in einem Lagergehäuse (67) zum Ermöglichen einer axialen Bewegung der Rollenspule gleitfähig gestützt ist.
  8. Gerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungseinrichtung die Einrichtung zum Führen der Papierbahn (W) aufweist, die sich vor der Rollenspule (68) befindet, wobei die Einrichtung zum Führen der Papierbahn so eingerichtet ist, dass durch ihre Schwingungsbewegung eine seitliche Bewegung der Papierbahn (W) bewirkt wird.
  9. Gerät gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Führen der Papierbahn (W) ein erstes Führungselement (R1) und ein zweites Führungselement (R2) aufweist, wobei das erste und das zweite Führungselement für eine Schwingung vorgesehen sind, um Abweichungen bei ihren Positionen zu erzeugen, die die seitliche Bewegung der Papierbahn (W) bewirken.
  10. Gerät gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (R1) und das zweite Führungselement (R2) an einem gemeinsamen Rahmenaufbau (10) angeordnet sind.
  11. Gerät gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmenaufbau (10) für eine Schwingung vorgesehen ist.
  12. Gerät gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (R1) und das zweite Führungselement (R2) für das Schwingen separat vorgesehen sind, wie beispielsweise in Bezug auf den gemeinsamen Rahmenaufbau (10).
  13. Gerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (R1) und das zweite Führungselement (R2) Rollen sind.
  14. Gerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement und das zweite Führungselement Luftumkehrvorrichtungen (50) sind.
  15. Gerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass – die Siebpartie (WS) daran angepasst ist, dass sie eine SC-Basispapierbahn erzeugt, – die Pressenpartie (P) an ein Entfernen von Wasser durch ein Pressen der SC-Basispapierbahn angepasst ist, – die Trockenpartie (D) daran angepasst ist, dass die SC-Basispapierbahn durch Verdampfen getrocknet wird, – das Gerät des weiteren eine Einrichtung zum Steuern der Herstellung der SC-Basispapierbahn aufweist, um ein Basispapier herzustellen, das dazu in der Lage ist, dass es bei einem in der Fertigungslinie befindlichen Mehrspaltkalander kalendriert wird, und – der Kalanderabschnitt ein in der Fertigungslinie befindlicher Mehrspaltkalander (SC) ist, der daran angepasst ist, dass er Hochglanzmagazinpapier herstellt.
  16. Verfahren zum fortlaufenden Herstellen der Hochglanzmagazinpapierbahn und zum fortlaufenden Aufrollen der Papierbahn (W) um eine Rollenspule (68) mit den folgenden Schritten: a) Erhöhen des Feststoffgehalts des Papiers bei einer Siebpartie (WS), b) Trocknen der Papierbahn, c) Kalendrieren der Papierbahn bei mehr als einem Kalendrierspalt in der Fertigungslinie, d) Führen der Papierbahn (W) nach dem Kalendrieren zu der Rollenspule (68) und e) Wickeln der kalendrierten Papierbahn (W) um die Rollenspule (68), um eine Papierrolle (PR) auszubilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des weiteren den folgenden Schritt aufweist: f) Vorsehen einer in Querrichtung erfolgenden im Wesentlichen kontinuierlichen Wechselpositionsbewegung der kalendrierten Papierbahn um die Rollenspule (68) herum.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (W) an der Papierrolle (PR) bei unterschiedlichen axialen Positionen mittels einer Schwingungsbewegung positioniert wird.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenspule (68) zu der Schwingungsbewegung gebracht wird.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenspule (68) zu der Schwingungsbewegung in Bezug auf einen Stützaufbau (61; 100) gebracht wird, der die Rollenspule (68) und die Papierrolle (PR) während des Aufrollens stützt.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (W) zu einer schwingenden seitlichen Bewegung vor der Rollenspule (68) gebracht wird.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (W) zu einer schwingenden seitlichen Bewegung durch eine Schwingungsführungseinrichtung (R1, R2) gebracht wird, die die Papierbahn vor der Rollenspule (68) führt.
  22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingen bei einer Amplitude von unterhalb 100 mm ausgedrückt als eine Differenz der Position der Papierbahn (W) an der Papierrolle (PR) stattfindet.
  23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Schwingungszyklus zumindest 100 m Papierbahn (W) um die Rollenspule (68) herum gewickelt wird.
  24. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Schwingungszyklus zumindest 200 m Papierbahn (W) um die Rollenspule (68) herum gewickelt wird.
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