EP1505202B1 - Vorrichtung zur Behandlung einer Materialbahn - Google Patents

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EP1505202B1
EP1505202B1 EP20040018282 EP04018282A EP1505202B1 EP 1505202 B1 EP1505202 B1 EP 1505202B1 EP 20040018282 EP20040018282 EP 20040018282 EP 04018282 A EP04018282 A EP 04018282A EP 1505202 B1 EP1505202 B1 EP 1505202B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
flexible
running direction
nip
shoe
accordance
Prior art date
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EP20040018282
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English (en)
French (fr)
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EP1505202A1 (de
Inventor
Jörg Dr. Rheims
Eugen Schnyder
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1505202A1 publication Critical patent/EP1505202A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses

Definitions

  • the invention relates to a device for treating a material web, in particular for influencing the gloss and / or smoothness of a paper or board web or for dewatering a paper or nonwoven web, with at least one nip formed between a Niptician with at least one extended in the running direction broad nip shoe and a wide flexible shoe guided circulating flexible band and a complementary counter unit is formed, wherein the broad nip shoe on a plurality of transversely consecutive, supported on an axis Anpress units is acted upon and the Breitnip GmbH also arranged at least one between the Breitnipschuh and the circulating flexible band, from flexible and / or elastic material existing plate and a plurality between this and the broad nip shoe provided, in the web running direction successive actuators and the actuators separated and / or group driven sin d.
  • a device of this kind is from the DE-A-196 07 144 known.
  • Calender arrangements with a shoe roll having a peripheral, relatively flexible jacket, which is loadable by means of a one-piece pressure shoe towards a counter-roller are known.
  • These so-called Breitnipkalander serve the finishing of paper or cardboard sheets.
  • the finishing result, i. Gloss and smoothness is dependent on the nip width measured in the web running direction, which is determined by the width of the shoe. Since the shoe is integral with the usual Breitnipkalandern, the nip width can only be changed by replacing the shoe with a wider or narrower shoe. Apart from the fact that for different nip widths according to different shoes must be kept, which is correspondingly expensive, such a shoe exchange is also extremely expensive.
  • the invention has for its object to provide an improved device of the type mentioned, in which the width of the broad nip shoe measured in the web running direction, if necessary, can be changed quickly in the simplest possible way.
  • Known device comprises the Breitnip Anlagen only two in the web running direction successively arranged rows of transversely to the web running direction successive actuators which are for applying the flexible or elastic plate in each case about an axis extending transversely to the web running direction pivotable.
  • the actuators are additionally displaceable in the web running direction.
  • One from the US Pat. No. 6,334,933 known Breitnippresse comprises a roller and a stationary counterpart, over which a press belt is guided, which can be pressed via a flexible plate to the roller, including the flexible plate provided by the stationary counterpart hydrostatic Pressure pockets can be acted upon.
  • hydrostatic Pressure pockets By a corresponding loading of the flexible plate by the hydrostatic pressure pockets only different pressure longitudinal profiles are adjustable again.
  • the Breitnip knew Breitnippresse comprises a broad nip shoe which is pivotally mounted at its inlet end to a transverse to the direction of web travel extending axis and at the other end by a Anpressech so acted upon that guided over the wide nip shoe circulating flexible band by a directly acting on this section of the Breitnipschuhs is pressed against a counter-roller.
  • a cylinder / piston unit actuator which is controlled separately from the Anpressech and the piston member, the circulating flexible band directly again applied.
  • the actuator can also be depressurized in order to shorten the nip width.
  • the actuator is formed by one or more parallel to each other, pressurized with the same pressure hoses. In this case, a flexible plate is again provided between the wide-nip shoe and the circulating flexible band.
  • this flexible plate is supported in the web running direction in front of the actuator in the region of the inlet end of the broad nip and within the same and in the web running direction after the actuator in the region of the outlet end of the broad nip and within the same directly to the broad nip shoe.
  • this flexible plate is supported in the web running direction in front of the actuator in the region of the inlet end of the broad nip and within the same and in the web running direction after the actuator in the region of the outlet end of the broad nip and within the same directly to the broad nip shoe.
  • the material to be treated web which may be, for example, a paper web, pressed by a steel strip against a rotating drum, to which the steel strip is stretched around this drum.
  • a yoke spanned by a roller belt is provided on which a plurality of cylinder / piston units are arranged, which act on the roller belt via a laminated core and press it against the steel belt.
  • the support yoke is stationary.
  • the laminated core consists of several, one-sided interconnected sheets, so it is flexible in the formation of its uniform radius of curvature.
  • the material web to be treated is again pressed by means of a steel strip against a rotating drum, to which the steel strip is stretched around this drum.
  • the steel strip is acted upon by a pressing plate by a pressing mechanism having a plurality of pressing members on a sheet-like support coaxial with the drum to apply a uniform pressure to the pressing plate.
  • the carrier is arranged at a constant distance from the drum and thus stationary again in the pressing direction.
  • the press plate has a curved, coaxial to the drum shape and is provided with a mesh-like medium passage for a heating fluid.
  • This object is achieved in that the viewed in the web running direction both at the inlet side and outlet end of the wide nip shoe and in the central region of the broad nip shoe actuators provided in the web running direction nip width is variably adjustable by a corresponding application of the flexible or elastic plate.
  • At one of the DE 195 44 979 A1 known device for compressing, smoothing and / or dewatering a fibrous web at least one support element is used, which is divided into a plurality, in the direction of passage of the fibrous web one behind the other support element sections.
  • the subdivision of the support element only serves here to produce in the web running direction a pressure profile with at least two successive pressure maxima.
  • the region between the flexible or elastic plate and the circulating flexible band is in particular hydrodynamically and / or hydrostatically lubricated so that the circulating flexible band can slide optimally over the plate.
  • mechanical, hydraulic, pneumatic, electromechanical, electromagnetic and / or thermal actuators may be provided.
  • the actuators are at least partially formed by a respective cylinder / piston unit.
  • These actuators may be formed, for example, at least partially by a respective hydraulic cylinder / piston unit.
  • these actuators are at least partially formed by a respective double-acting cylinder / piston unit.
  • the flexible or elastic plate is provided on its side facing the broad nip with successive in the web running direction, each extending in the transverse direction sealing strips which enter provided in Breitnipschuh slots to between the Breitnipschuh and the bendable or elastic plate by the sealing strips to form limited pressure chambers that are variable Adjustment of the resulting nip width in the web running direction can be acted upon accordingly by pressurized fluid.
  • the pressure chambers are expediently acted upon by pressurized fluid via feed channels provided in the wide nip shoe.
  • correspondingly controllable hoses can advantageously be provided in the chambers formed by the slots and in these engaging strips, whereby any sealing between moving parts is eliminated. If the flexible or elastic plate is formed in this case without webs and supported directly over the hoses, resulting in a more mobile and easy tilting arrangement.
  • an elastomer profile is arranged between the wide nip shoe and the flexible or elastic plate having a plurality in the web running direction consecutive pressure chambers, which are acted upon for variable adjustment of the resulting nip width in the web running direction accordingly with pressurized fluid.
  • such an embodiment is also advantageous in which a plurality of adjusting cams following one another in the web running direction are arranged between the wide-nip shoe and the flexible or elastic plate, in which case the nip width resulting in the web running direction can be variably adjusted via these adjusting cams.
  • a plurality of successive in the web running direction thermal actuators are arranged between the wide nip shoe and the flexible or elastic plate, wherein the resulting nip width in the web running direction in the present case on these thermal actuators is variably adjustable.
  • the thermal actuators each consist of thermally conductive material, wherein each of them is traversed by a heat medium and the nip width resulting in the web running direction is variably adjustable by a corresponding variation of the temperature of the heat medium.
  • the pressing units acting on the broad nip shoe are preferably separable and / or group-wise controllable. This makes it possible, in particular, to compensate the axis bending occurring under load.
  • the wide nip unit may in particular be formed by a wide nip roll with a flexible roll shell guided over the flexible or elastic plate.
  • the device according to the invention comprises at least one wide-nip calender.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a formed between a Breitniptician 10 and a backing roll 12 12 wide nip a device 16 for influencing gloss and / or smoothness of a web, which may be in particular a paper or board web.
  • the Breitnip knew 10 comprises at least one extended in the web running direction L broad nip shoe 18 and guided over the Breitnipschuh 18 circulating flexible belt 20.
  • This Breitniptician 10 in particular by a Breitnipwalze with a wide nip shoe 18 and a this associated, further below even closer descriptive flexible or elastic plate guided flexible roll shell 20 may be formed.
  • the device 16 in question may be in particular a Breitnipkalander.
  • the Breitniptician 10 moreover comprises at least one arranged between the broad nip shoe 18 and the rotating flexible band 20 plate 22 made of flexible and / or elastic material and more flexible between this or elastic plate 22 and the Breitnipschuh 18 provided, in the web running direction L successive actuators 24 i , over which the resulting in web direction L nip width B i by a corresponding application of the flexible or ealstica plate 22 is variably adjustable.
  • the actuators 24 i are preferably separately and / or group-controlled.
  • the area between the flexible or elastic plate 22 and the circulating flexible band 20 is in particular hydrodynamically and / or hydrostatically lubricated.
  • mechanical, hydraulic, pneumatic, electromechanical, electromagnetic and / or thermal actuators 24 i may be provided.
  • the wide-nip shoe 18 can be acted upon by a plurality of laterally following, on an axis supported Anpressticianen 26.
  • These pressing units 26 are expediently separated and / or controlled in groups, so that a respective occurring under load axle deflection can be compensated.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment in which between the wide nip shoe 18 and the flexible or elastic plate 22 as actuators double-acting hydraulic cylinder / piston units 24 1 are provided.
  • the broad nip shoe 18 is thus equipped on its side facing the counter roll 12 with actuators 24 1 , which act on a flexible or elastic plate 22 whose top is hydrodynamically or hydrostatically lubricated, so that the circumferential flexible band 20 optimally slide over the plate 22 can.
  • actuators 24 1 By an appropriate control of the Actuators 24 1 can be changed in the web direction L resulting nip width in the desired manner.
  • the flexible or elastic plate 22 on its side facing the broad nip shoe 18 with a plurality of successive web direction L, each provided in the transverse direction sealing strips 28.
  • the sealing strips 28 are guided in slots 30 provided in the wide-nip shoe 18.
  • laterally limited pressure chambers 24 2 are formed between the wide-nip shoe 18 and the flexible or elastic plate 22 by the sealing strips 28, which can be acted upon correspondingly with pressure fluid for the variable adjustment of the nip width resulting in the web running direction L.
  • the actuators in question thus include the pressure chambers 24 2 provided between the broad nip shoe 18 and the flexible or elastic plate 22 and bounded by the sealing strips 28.
  • an elastomeric profile 36 is disposed between the broad nip shoe 18 and the flexible or elastic plate 22, which has a plurality of successive web in the direction of pressure chambers 24 2 , the variable adjustment of the resulting webbing L nip width B i accordingly with pressurized fluid, eg pressure oil , are acted upon.
  • the relevant actuators thus include the pressure chambers 24 2 provided in the elastomer profile 36.
  • thermal actuators 24 5 are arranged.
  • the nip width resulting in the web running direction L can be set variably via these thermal actuators 24 5 .
  • the thermal actuators 24 5 each consist of thermally conductive material, wherein they are traversed by a heat medium.
  • the nip width resulting in the web running direction L is thus variably adjustable by a corresponding variation of the temperature of the heat medium.
  • the embodiment according to FIG. 8 corresponds in its basic structure of the embodiment according to FIG. 2 , but instead of the pressure chambers provided therein receiving chambers for individually controllable flexible tubes 37 are provided.
  • the use of such druckbeaufschlagbarer Tubing leads to the advantage that no seals are required between moving parts. If in this case the flexible or elastic plate is formed without webs and the guided in corresponding recesses of Breitnipschuhs 18 or content Erten pressure hoses 37 directly to the plate 22, the result is a comparison with that in the FIG. 8 illustrated embodiment more mobile and easier tilting arrangement.
  • the compressive stress in the nip can be changed quickly and very sensitively in a simple manner.
  • the invention can be used to particular advantage for influencing gloss and / or smoothness of a paper or board web, its scope is not limited thereto.
  • the invention can also be used in press sections which serve for dewatering webs, in which case appropriate application-specific advantages can be achieved by targeted activation of the actuators.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung einer Materialbahn, insbesondere zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Papier- oder Kartonbahn oder zur Entwässerung einer Papier- oder Faservliesbahn, mit wenigstens einem Breitnip, der zwischen einer Breitnipeinheit mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Breitnipschuh sowie einem über den Breitnipschuh geführten umlaufenden flexiblen Band und einer komplementären Gegeneinheit gebildet ist, wobei der Breitnipschuh über mehrere in Querrichtung aufeinander folgende, an einer Achse abgestützte Anpresseinheiten beaufschlagbar ist und die Breitnipeinheit überdies wenigstens eine zwischen dem Breitnipschuh und dem umlaufenden flexiblen Band angeordnete, aus biegsamem und/oder elastischem Material bestehende Platte sowie mehrere zwischen dieser und dem Breitnipschuh vorgesehene, in Bahnlaufrichtung aufeinander folgende Aktuatoren umfasst und die Aktuatoren getrennt und/oder gruppenweise ansteuerbar sind.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-A-196 07 144 bekannt.
  • Kalanderanordnungen mit einer Schuhwalze, die einen umlaufenden, relativ flexiblen Mantel aufweist, der mit Hilfe eines einstückigen Anpressschuhs in Richtung auf eine Gegenwalze belastbar ist, sind bekannt. Diese so genannten Breitnipkalander dienen der Veredelung von Papieroder Kartonbahnen. Das Veredelungsresultat, d.h. Glanz und Glätte, ist abhängig von der in Bahnlaufrichtung gemessenen Nipbreite, die durch die Breite des Schuhs bestimmt wird. Da der Schuh bei den bisher üblichen Breitnipkalandern einstückig ist, lässt sich die Nipbreite nur ändern, indem der Schuh gegen einen breiteren oder schmaleren Schuh ausgetauscht wird. Abgesehen davon, dass für verschiedene Nipbreiten entsprechend unterschiedliche Schuhe bereitgehalten werden müssen, was entsprechend kostspielig ist, ist ein solcher Schuhaustausch auch äußerst aufwändig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich die in Bahnlaufrichtung gemessene Breite des Breitnipschuhs erforderlichenfalls auf möglichst einfache Weise rasch ändern lässt.
  • Bei der aus der DE-A-196 07 144 bekannten Vorrichtung umfasst die Breitnipeinheit lediglich zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete Reihen von quer zur Bahnlaufrichtung aufeinanderfolgenden Aktuatoren, die zur Beaufschlagung der biegsamen bzw. elastischen Platte jeweils um eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Achse verschwenkbar sind. Dabei sind durch eine entsprechende Beaufschlagung der biegsamen bzw. elastischen Platte durch diese Aktuatoren lediglich unterschiedliche Drucklängsprofile einstellbar. Zur Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung ergebenden Nipbreite sind die Aktuatoren zusätzlich in Bahnlaufrichtung verschiebbar.
  • Eine aus der US-B-6 334 933 bekannte Breitnippresse umfasst eine Walze und ein stationäres Gegenstück, über das ein Pressband geführt ist, das über eine flexible Platte an die Walze anpressbar ist, wozu die flexible Platte durch an dem stationären Gegenstück vorgesehene hydrostatische Drucktaschen beaufschlagbar ist. Durch eine entsprechende Beaufschlagung der flexiblen Platte durch die hydrostatischen Drucktaschen sind lediglich wieder unterschiedliche Drucklängsprofile einstellbar.
  • Bei einer aus der US 4 576 682 bekannten Breitnippresse umfasst die Breitnipeinheit einen Breitnipschuh, der an seinem einlaufseitigen Ende um eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Achse schwenkbar gelagert und am anderen Ende durch eine Anpresseinheit so beaufschlagbar ist, dass das über den Breitnipschuh geführte umlaufende flexible Band durch einen dieses unmittelbar beaufschlagenden Abschnitt des Breitnipschuhs gegen eine Gegenwalze gepresst wird. In Bahnlaufrichtung vor dem die flexible Platte direkt beaufschlagenden Abschnitt des Breitnipschuhs ist zwischen dem verschwenkbaren Breitnipschuh und dem umlaufenden flexiblen Band ein durch eine Zylinder/Kolben-Einheit gebildeter Aktuator vorgesehen, der getrennt von der Anpresseinheit ansteuerbar ist und dessen Kolbenelement das umlaufende flexible Band wieder direkt beaufschlagt. Bei dieser als Aktuator eine Zylinder/Kolbeneinheit umfassenden Ausführungsform, bei der keine flexible Platte zwischen dem Breitnipschuh und dem umlaufenden flexiblen Band vorgesehen ist, kann der Aktuator zur Verkürzung der Nipbreite auch drucklos geschaltet werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Aktuator durch einen oder mehrere zueinander parallele, mit dem gleichen Druck beaufschlagte Druckschläuche gebildet. In diesem Fall ist zwischen dem Breitnipschuh und dem umlaufenden flexiblen Band wieder eine flexible Platte vorgesehen. Dabei ist diese flexible Platte in Bahnlaufrichtung vor dem Aktuator im Bereich des einlaufseitigen Endes des Breitnips und innerhalb desselben sowie in Bahnlaufrichtung nach dem Aktuator im Bereich des auslaufseitigen Endes des Breitnips und innerhalb desselben direkt an den Breitnipschuh abgestützt. Abgesehen davon, dass auch im Fall mehrerer Druckschläuche diese stets nur mit demselben Druck beaufschlagbar sind, ist also sowohl der Anfang als auch das Ende des Breitnips stets direkt durch den Breitnipschuh festgelegt.
  • Bei einer aus der DE-A-41 03 343 bekannten Pressvorrichtung wird die zu behandelnde Materialbahn, bei der es sich beispielsweise um eine Papierbahn handeln kann, mittels eines Stahlbandes gegen eine umlaufende Trommel gepresst, wozu das Stahlband um diese Trommel gespannt wird. Zur Erhöhung der Anpresskraft ist ein von einem Rollenband umspanntes Stützjoch vorgesehen, an dem eine Vielzahl von Zylinder/KolbenEinheiten angeordnet ist, die über ein Blechpaket auf das Rollenband wirken und dieses gegen das Stahlband pressen. Das Stützjoch ist stationär. Das Blechpaket besteht aus mehreren, einseitig miteinander verbundenen Blechen, sodass es in der Ausbildung seines einheitlichen Krümmungsradius flexibel ist.
  • Auch bei einer aus der DE-A-1 704 767 bekannten Pressvorrichtung wird die zu behandelnde Materialbahn wieder mittels eines Stahlbandes gegen eine umlaufende Trommel gepresst, wozu das Stahlband um diese Trommel gespannt ist. Zur Erhöhung der Anpresskraft wird das Stahlband über eine Pressplatte durch einen Pressmechanismus beaufschlagt, der an einem zur Trommel koaxialen bogenartigen Träger eine Vielzahl von Presselementen aufweist, um auf die Pressplatte einen gleichmäßigen Druck auszuüben. Der Träger ist in einem konstanten Abstand zur Trommel angeordnet und damit in Pressrichtung wieder stationär. Die Pressplatte besitzt eine gebogene, zur Trommel koaxiale Form und ist mit einem maschenartigen Mediumdurchlass für eine Heizflüssigkeit versehen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass über die in Bahnlaufrichtung betrachtet sowohl am einlaufseitigen und auslaufseitigen Ende des Breitnipschuhs als auch im mittleren Bereich des Breitnipschuhs vorgesehenen Aktuatoren die sich in Bahnlaufrichtung ergebende Nipbreite durch eine entsprechende Beaufschlagung der biegsamen bzw. elastischen Platte variabel einstellbar ist.
  • Aufgrund dieser Ausbildung kann die Druckspannung im Breitnip insbesondere bei gleich bleibender Kraftbeaufschlagung schnell und nahezu stufenlos bzw. sehr feinfühlig geändert werden. Das "Fenster" für die Satinagekonditionen wird also entsprechend vergrößert. Unabhängig von der jeweils eingestellten Nipbreite ergibt sich stets eine zusammenhängende, für den hydrodynamischen Schmierfilm optimale Lauffläche.
  • Aus der DE 43 22 876 A1 ist eine Glättvorrichtung mit einem sektionierten Breitnipschuh bekannt. Die Sektionierung des Schuhs dient hier jedoch allein dazu, für einen Ausgleich fertigungsbedingter Spannungen über die Glättzone zu sorgen. Eine Variation der Schuhbreite ist nicht vorgesehen.
  • Bei einer aus der DE 195 44 979 A1 bekannten Vorrichtung zum Komprimieren, Glätten und/oder Entwässern einer Faserstoffbahn wird wenigstens ein Stützelement eingesetzt, das in mehrere, in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn hintereinander liegende Stützelementabschnitte unterteilt ist. Die Unterteilung des Stützelements dient hier jedoch lediglich dazu, in Bahnlaufrichtung ein Druckprofil mit wenigstens zwei hintereinander liegenden Druckmaxima zu erzeugen.
  • Der Bereich zwischen der biegsamen bzw. elastischen Platte und dem umlaufenden flexiblen Band ist insbesondere hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmiert, so dass das umlaufende flexible Band optimal über die Platte gleiten kann.
  • Es können insbesondere mechanische, hydraulische, pneumatische, elektromechanische, elektromagnetische und/oder thermische Aktuatoren vorgesehen sein.
  • Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungemäßen Vorrichtung sind die Aktuatoren zumindest teilweise durch eine jeweilige Zylinder/Kolben-Einheit gebildet. Dabei können diese Aktuatoren beispielsweise zumindest teilweise durch eine jeweilige hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit gebildet sein. Bevorzugt sind diese Aktuatoren zumindest teilweise durch eine jeweilige doppelt wirkende Zylinder/Kolben-Einheit gebildet.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die biegsame bzw. elastische Platte auf ihrer dem Breitnipschuh zugewandten Seite mit mehreren in Bahnlaufrichtung aufeinander folgenden, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Dichtleisten versehen, die in im Breitnipschuh vorgesehene Schlitze eintreten, um zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte durch die Dichtleisten begrenzte Druckkammern zu bilden, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung ergebenden Nipbreite entsprechend mit Druckfluid beaufschlagbar sind. Dabei sind die Druckkammern zweckmäßigerweise über im Breitnipschuh vorgesehene Zuführkanäle mit Druckfluid beaufschlagbar.
  • Alternativ zu den durch die Dichtleisten begrenzten Druckkammern können vorteilhafterweise entsprechend ansteuerbare Schläuche in den von den Schlitzen und in diese eingreifenden Leisten gebildeten Kammern vorgesehen sein, wodurch jegliches Abdichten zwischen beweglichen Teilen entfällt. Wird die biegsame bzw. elastische Platte in diesem Falle ohne Stege ausgebildet und direkt über die Schläuche abgestützt, ergibt sich eine beweglichere und leichte kippbare Anordnung.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte ein Elastomerprofil angeordnet, das mehrere in Bahnlaufrichtung aufeinander folgende Druckkammern aufweist, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung ergebenden Nipbreite entsprechend mit Druckfluid beaufschlagbar sind.
  • Vorteilhaft ist insbesondere auch eine solche Ausführungsform, bei der zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte mehrere in Bahnlaufrichtung aufeinander folgende Einstellnocken angeordnet sind, wobei in diesem Fall die sich in Bahnlaufrichtung ergebende Nipbreite über diese Einstellnocken variabel einstellbar ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte mehrere in Bahnlaufrichtung aufeinander folgende thermische Aktuatoren angeordnet, wobei die sich in Bahnlaufrichtung ergebende Nipbreite im vorliegenden Fall über diese thermischen Aktuatoren variabel einstellbar ist. Bevorzugt bestehen die thermischen Aktuatoren jeweils aus wärmeleitfähigem Material, wobei sie jeweils von einem Wärmemedium durchströmt sind und die sich in Bahnlaufrichtung ergebende Nipbreite durch eine entsprechende Variation der Temperatur des Wärmemediums variabel einstellbar ist.
  • Die den Breitnipschuh beaufschlagenden Anpresseinheiten sind vorzugsweise getrennt und/oder gruppenweise ansteuerbar. Damit ist insbesondere eine Kompensation der unter Last auftretenden Achsbiegung möglich.
  • Die Breitnipeinheit kann insbesondere durch eine Breitnipwalze mit einem über die biegsame bzw. elastische Platte geführten flexiblen Walzenmantel gebildet sein.
  • Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest einen Breitnipkalander.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines zwischen einer Breitnipeinheit und einer Gegenwalze gebildeten Breitnips einer Vorrichtung zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Materialbahn, wobei die zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte vorgesehenen Aktuatoren durch doppelt wirkende Zylinder/Kolben-Einheiten gebildet sind,
    Figur 2
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei der die biegsame bzw. elastische Platte über zwischen dieser und dem Breitnipschuh gebildete, durch Dichtleisten begrenzte Druckkammern beaufschlagbar ist,
    Figur 3
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei der zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte ein mehrere Druckkammern aufweisendes Elastomerprofil angeordnet ist, wobei im vorliegenden Fall alle Druckkammern unter Druck stehen,
    Figur 4
    eine mit der Figur 3 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch sowohl am einlaufseitigen als auch auslaufseitigen Ende des Elastomerprofils jeweils zwei Druckkammern drucklos sind, d.h. nur die verbleibenden mittleren Druckkammern unter Druck stehen,
    Figur 5
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei der zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte mehrere Einstellnocken angeordnet sind, wobei im vorliegenden Fall die biegsame bzw. elastische Platte zur Einstellung einer maximalen Nipbreite durch alle Einstellnocken entsprechend beaufschlagt ist,
    Figur 6
    eine mit der Figur 5 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch sowohl am einlaufseitigen als auch am auslaufseitigen Ende des Breitnipschuhs jeweils zwei Einstellnocken zur Einstellung einer verringerten Nipbreite entsprechend verdreht sind,
    Figur 7
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei der zwischen dem Breitnipschuh und der biegsamen bzw. elastischen Platte mehrere thermische Aktuatoren angeordnet sind, und
    Figur 8
    eine schematische Darstellung einer Variante der Ausführungsform nach Figur 2, bei der anstelle von Druckkammern flexible Betätigungsschläuche vorgesehen sind.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen zwischen einer Breitnipeinheit 10 und einer Gegenwalze 12 gebildeten Breitnip 14 einer Vorrichtung 16 zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Materialbahn, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann.
  • Die Breitnipeinheit 10 umfasst wenigstens einen in Bahnlaufrichtung L verlängerten Breitnipschuh 18 sowie ein über den Breitnipschuh 18 geführtes umlaufendes flexibles Band 20. Dabei kann diese Breitnipeinheit 10 insbesondere durch eine Breitnipwalze mit einem über den Breitnipschuh 18 bzw. eine diesem zugeordnete, weiter unter noch näher zu beschreibende biegsame bzw. elastische Platte geführten flexiblen Walzenmantel 20 gebildet sein.
  • Bei der betreffenden Vorrichtung 16 kann es sich insbesondere um einen Breitnipkalander handeln.
  • Wie anhand der Figuren 1 bis 8 zu erkennen ist, umfasst die Breitnipeinheit 10 überdies wenigstens eine zwischen dem Breitnipschuh 18 und dem umlaufenden flexiblen Band 20 angeordnete Platte 22 aus biegsamem und/oder elastischem Material sowie mehrere zwischen dieser biegsamen bzw. elastischen Platte 22 und dem Breitnipschuh 18 vorgesehene, in Bahnlaufrichtung L aufeinander folgende Aktuatoren 24i, über die die sich in Bahnlaufrichtung L ergebende Nipbreite Bi durch eine entsprechende Beaufschlagung der biegsamen bzw. ealstischen Platte 22 variabel einstellbar ist.
  • Die Aktuatoren 24i sind vorzugsweise getrennt und/oder gruppenweise ansteuerbar. Der Bereich zwischen der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 und dem umlaufenden flexiblen Band 20 ist insbesondere hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmiert. Es können insbesondere mechanische, hydraulische, pneumatische, elektromechanische, elektromagnetische und/oder thermische Aktuatoren 24i vorgesehen sein.
  • Der Breitnipschuh 18 kann über mehrere in Querrichtung aufeinander folgende, an einer Achse abgestützte Anpresseinheiten 26 beaufschlagbar sein. Diese Anpresseinheiten 26 sind zweckmäßigerweise getrennt und/oder gruppenweise ansteuerbar, so dass eine jeweilige unter Last auftretende Achsbiegung kompensiert werden kann.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform, bei der zwischen dem Breitnipschuh 18 und der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 als Aktuatoren doppelt wirkende hydraulische Zylinder/Kolben-Einheiten 241 vorgesehen sind.
  • Der Breitnipschuh 18 wird also an seiner der Gegenwalze 12 zugewandten Seite mit Aktuatoren 241 bestückt, die auf eine biegsame bzw. elastische Platte 22 wirken, deren Oberseite hydrodynamisch oder hydrostatisch geschmiert wird, so dass das umlaufende flexible Band 20 optimal über die Platte 22 gleiten kann. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktuatoren 241 kann die sich in Bahnlaufrichtung L ergebende Nipbreite in der gewünschten Weise geändert werden.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist die biegsame bzw. elastische Platte 22 auf ihrer dem Breitnipschuh 18 zugewandten Seite mit mehreren in Bahnlaufrichtung L aufeinander folgenden, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Dichtleisten 28 versehen. Die Dichtleisten 28 sind in im Breitnipschuh 18 vorgesehenen Schlitzen 30 geführt. Entsprechend werden zwischen dem Breitnipschuh 18 und der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 durch die Dichtleisten 28 seitlich begrenzte Druckkammern 242 gebildet, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung L ergebenden Nipbreite entsprechend mit Druckfluid beaufschlagbar sind. Die betreffenden Aktuatoren umfassen im vorliegenden Fall also die zwischen dem Breitnipschuh 18 und der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 vorgesehenen, durch die Dichtleisten 28 begrenzten Druckkammern 242.
  • Wie anhand der Figur 2 zu erkennen ist, sind die Druckkammern 242 im vorliegenden Fall über im Breitnipschuh 18 vorgesehene, über einen jeweiligen Zulauf 32 gespeiste Zuführkanäle 34 mit Druckfluid, insbesondere Drucköl, beaufschlagbar.
  • Bei dem in den Figuren 3 und 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Breitnipschuh 18 und der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 ein Elastomerprofil 36 angeordnet, das mehrere in Bahnlaufrichtung aufeinander folgende Druckkammern 242 aufweist, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung L ergebenden Nipbreite Bi entsprechend mit Druckfluid, z.B. Drucköl, beaufschlagbar sind. Im vorliegenden Fall umfassen die betreffenden Aktuatoren also die in dem Elastomerprofil 36 vorgesehenen Druckkammern 242.
  • In der Darstellung gemäß Figur 3 stehen alle Druckkammern 343 unter Druck, so dass sich eine maximale Nipbreite B1 ergibt, was einer entsprechend breiten Auflage des umlaufenden flexiblen Bandes 20 auf der Gegenwalze 12 bedeutet.
  • Dagegen sind in der Darstellung gemäß Figur 4 sowohl am einlaufseitigen als auch am auslaufseitigen Ende des Elastomerprofils 36 jeweils zwei Druckkammern 243' drucklos, d.h. es stehen nur die verbleibenden mittleren Druckkammern 243" unter Druck. Im vorliegenden Fall ergibt sich also eine entsprechend geringere Nipbreite B2, was einer entsprechend schmaleren Auflage des umlaufenden flexiblen Bandes 20 auf der Gegenwalze 12 entspricht. Da die Druckkammern individuell ansteuerbar sind, ist es auch möglich, den mittleren Teil zu entlasten und auch in Laufrichtung abwechselnd druckbeaufschlagte und druckentlastete Zonen zu schaffen.
  • Bei dem in den Figuren 5 und 6 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel sind zwischen dem Breitnipschuh 18 und der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 mehrere in Bahnlaufrichtung L aufeinander folgende Einstellnocken 244 angeordnet, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung L ergebenden Nipbreite Bi entsprechend variabel einstellbar sind.
  • In der Darstellung gemäß Figur 5 ist die biegsame bzw. elastische Platte 22 zur Einstellung einer maximalen Nipbreite B1 bzw. einer breiten Auflage des umlaufenden flexiblen Bandes 20 auf der Gegenwalze 12 durch alle Einstellnocken 244 entsprechend beaufschlagt.
  • Dagegen sind in der Darstellung gemäß Figur 6 sowohl am einlaufseitigen als auch am auslaufseitigen Ende des Breitnipschuhs 18 jeweils zwei Einstellnocken 244' zur Einstellung einer verringerten Nipbreite B2 entsprechend verdreht. Die biegsame bzw. elastische Platte 20 wird also nur durch die verbleibenden mittleren Einstellnocken 244" entsprechend gegen die Gegenwalze 12 gedrückt. Wie dies bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Figur 4 erwähnt wurde und auch für die weiteren Ausführungsformen Gültigkeit besitzt, können in Bahnlaufrichtung beispielsweise auch abwechselnd druckbeaufschlagte und druckentlastete Zonen geschaffen werden, und es ist auch möglich, beispielsweise den mittleren Teil oder gewünschte Teilbereiche zu entlasten.
  • Mit der geringeren Nipbreite B2 ergibt sich wieder eine entsprechend schmalere Auflage des umlaufenden flexiblen Bandes 20 auf der Gegenwalze 12.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 sind zwischen dem Breitnipschuh 18 und der biegsamen bzw. elastischen Platte 22 mehrere in Bahnlaufrichtung L aufeinander folgende thermische Aktuatoren 245 angeordnet. In diesem Fall ist die sich in Bahnlaufrichtung L ergebende Nipbreite über diese thermischen Aktuatoren 245 variabel einstellbar.
  • Die thermischen Aktuatoren 245 bestehen jeweils aus wärmeleitfähigem Material, wobei sie von einem Wärmemedium durchströmt sind. Im vorliegenden Fall ist die sich in Bahnlaufrichtung L ergebende Nipbreite also durch eine entsprechende Variation der Temperatur des Wärmemediums variabel einstellbar.
  • Die Ausführungsform nach Figur 8 entspricht in ihrem Grundaufbau der Ausführungsform nach Figur 2, wobei jedoch anstelle der dort vorgesehenen Druckkammern Aufnahmekammern für individuell ansteuerbare flexible Schläuche 37 vorgesehen sind. Die Verwendung derartiger druckbeaufschlagbarer Schläuche führt zu dem Vorteil, dass zwischen beweglichen Teilen keine Abdichtungen erforderlich sind.
    Wird in diesem Falle die biegsame bzw. elastische Platte ohne Stege ausgebildet und werden die in entsprechenden Ausnehmungen des Breitnipschuhs 18 geführten bzw. gehalterten Druckschläuche 37 direkt an der Platte 22 abgestützt, so ergibt sich eine im Vergleich zu der in der Figur 8 dargestellten Ausgestaltung beweglichere und leichter kippbare Anordnung.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Breitnipschuhs lässt sich die Druckspannung im Breitnip auf einfache Weise rasch und sehr feinfühlig ändern.
  • Obwohl die Erfindung besonders vorteilhaft zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Papier- oder Kartonbahn eingesetzt werden kann, ist ihr Anwendungsbereich darauf nicht beschränkt. Vorteilhafterweise kann die Erfindung auch in Pressenpartien, die zum Entwässern von Bahnen dienen, einsetzt werden, wobei sich in diesem Falle durch gezielte Ansteuerung der Aktuatoren entsprechende anwendungsspezifische Vorteile erzielen lassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Breitnipeinheit
    12
    Gegenwalze
    14
    Breitnip
    16
    Vorrichtung
    18
    Breitnipschuh
    20
    flexibles Band, flexibler Walzenmantel
    22
    biegsame bzw. elastische Platte
    24i
    Aktuator
    241
    Zylinder/ Kolben-Einheit
    242
    Druckkammer
    243
    Druckkammer
    244
    Einstellnocken
    245
    thermischer Aktuator
    26
    Anpresseinheit
    28
    Dichtleiste
    30
    Schlitz
    32
    Zulauf
    34
    Zuführkanal
    36
    Elastomerprofil
    37
    Schlauch
    Bi
    Nipbreite
    L
    Bahnlaufrichtung

Claims (17)

  1. Vorrichtung (16) zur Behandlung einer Materialbahn, insbesondere zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Papier- oder Kartonbahn oder zur Entwässerung einer Papier- oder Faservliesbahn, mit wenigstens einem Breitnip (14), der zwischen einer Breitnipeinheit (10) mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung (L) verlängerten Breitnipschuh (18) sowie einem über den Breitnipschuh (18) geführten umlaufenden flexiblen Band (20) und einer komplementären Gegeneinheit (12) gebildet ist, wobei der Breitnipschuh (18) über mehrere in Querrichtung aufeinander folgende, an einer Achse abgestützte Anpresseinheiten (26) beaufschlagbar ist und die Breitnipeinheit (10) überdies wenigstens eine zwischen dem Breitnipschuh (18) und dem umlaufenden flexiblen Band (20) angeordnete, aus biegsamem und/oder elastischem Material bestehende Platte (22) sowie mehrere zwischen dieser und dem Breitnipschuh (18) vorgesehene, in Bahnlaufrichtung (L) aufeinander folgende Aktuatoren (24i) umfasst und die Aktuatoren (24i) getrennt und/oder gruppenweise ansteuerbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über die in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet sowohl am einlaufseitigen und auslaufseitigen Ende des Breitnipschuhs (18) als auch im mittleren Bereich des Breitnipschuhs (18) vorgesehenen Aktuatoren (24i) die sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebende Nipbreite (Bi) durch eine entsprechende Beaufschlagung der biegsamen bzw. elastischen Platte (22) variabel einstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Bereich zwischen der biegsamen bzw. elastischen Platte (22) und dem umlaufenden flexiblen Band (20) hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmiert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mechanische, hydraulische, pneumatische, elektromechanische, elektromagnetische und/oder thermische Aktuatoren (24i) vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aktuatoren (24i) zumindest teilweise durch eine jeweilige Zylinder/Kolben-Einheit (241) gebildet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aktuatoren (24i) zumindest teilweise durch eine jeweilige hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit (241) gebildet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aktuatoren (24i) zumindest teilweise durch eine jeweilige doppelt wirkende Zylinder/Kolben-Einheit (241) gebildet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die biegsame bzw. elastische Platte (22) auf ihrer dem Breitnipschuh (18) zugewandten Seite mit mehreren in Bahnlaufrichtung (L) aufeinander folgenden, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Dichtleisten (28) versehen ist, die in im Breitnipschuh (18) vorgesehene Schlitze (30) eintreten, um zwischen dem Breitnipschuh (18) und der biegsamen bzw. elastischen Platte durch die Dichtleisten begrenzte Druckkammern (242) zu bilden, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebenden Nipbreite (Bi) entsprechend mit Druckfluid beaufschlagbar sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckkammern (24i) über im Breitnipschuh (18) vorgesehene Zuführkanäle (34) mit Druckfluid beaufschlagbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die biegsame bzw. elastische Platte (22) auf ihrer dem Breitnipschuh (18) zugewandten Seite mit mehreren in Bahnlaufrichtung (L) aufeinander folgenden, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Leisten (28) versehen ist, die in im Breitnipschuh (18) vorgesehene Schlitze eintreten, in denen zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebenden Nipbreite (Bi) und/oder zur Vorgabe eines frei wählbaren Belastungsprofils in Bahnlaufrichtung (L) jeweils ein individuell ansteuerbarer Druckschlauch (37) vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckschläuche (37) in Führungs- und Halteausnehmungen des Breitnipschuhs (18) angeordnet sind und die biegsame bzw. elastische Platte (22) direkt auf den Schläuchen (37) abgestützt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Breitnipschuh (18) und der biegsamen bzw. elastischen Platte (22) ein Elastomerprofil (36) angeordnet ist, das mehrere in Bahnlaufrichtung (L) aufeinander folgende Druckkammern (243) aufweist, die zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebenden Nipbreite (Bi) entsprechend mit Druckfluid beaufschlagbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Breitnipschuh (18) und der biegsamen bzw. elastischen Platte (22) mehrere in Bahnlaufrichtung (L) aufeinander folgende Einstellnocken (244) angeordnet sind und dass die sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebende Nipbreite (Bi) über diese Einstellnocken (244) variabel einstellbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Breitnipschuh (18) und der biegsamen bzw. elastischen Platte (22) mehrere in Bahnlaufrichtung (L) aufeinander folgende thermische Aktuatoren (245) angeordnet sind und dass die sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebende Nipbreite (Bi) über diese thermischen Aktuatoren (245) variabel einstellbar ist.
  14. Vorrichtung nach Ansprüche 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die thermischen Aktuatoren (245) jeweils aus wärmeleitfähigem Material bestehen und von einem Wärmemedium durchströmt sind und dass die sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebende Nipbreite (Bi) durch eine entsprechende Variation der Temperatur des Wärmemediums variabel einstellbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpresseinheiten (26) getrennt und/oder gruppenweise ansteuerbar sind.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Breitnipeinheit (10) durch eine Breitnipwalze mit einem über die biegsame bzw. elastische Platte (22) geführten flexiblen Walzenmantel (20) gebildet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie zumindest einen Breitnipkalander umfasst.
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