Vorrichtung zur Behandlung einer Materialbahn

Abstract

 Eine Vorrichtung (16) zur Behandlung einer Materialbahn, insbesondere zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Papier- oder Kartonbahn oder zur Entwässerung Papier- oder Faservliesbahn und diese Vorrichtung umfasst wenigstens einen Breitnip (14), der zwischen einer Breitnipeinheit (10) mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung (L) verlängerten Pressnipschuh sowie einem über den Breitnipschuh (18) geführten umlaufenden flexiblen Band (20) und einer komplementären Gegeneinheit (12) gebildet ist. Der Breitnipschuh (18) ist in Bahnlaufrichtung sektioniert. Zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebenden Schuhbreite (B_i) ist zumindest ein Teil der zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment (22 bzw.26) angeordneten Schuhsegmente (26) zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar. Die Schuhsegmente (22) sind bezüglich der Gegeneinheit (12) radial ausgerichtet und zumindest teilweise entlang einer zur Umfangskontur der bevorzugt aus einer Gegenwalze bestehenden Gegeneinheit konzentrischen teilkreisförmigen Bahn (28) geführt.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Breitnipschuh in Bahnlaufrichtung sektioniert und zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung ergebenden Schuhbreite zumindest ein Teil der zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment angeordneten Schuhsegmente zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar ist, wobei die Schuhsegmente bezüglich der komplementären Gegeneinheit radial ausgerichtet und zumindest teilweise entlang einer zur komplementären Gegeneinheit konzentrischen teilkreisförmigen Bahn geführt sind.

[0005] Aufgrund dieser Ausbildung kann die Druckspannung im Breitnip insbesondere bei gleich bleibender Kraftbeaufschlagung rasch und zuverlässig beispielsweise in diskreten Schritten geändert werden. Das "Fenster" für die Satinagekonditionen wird also entsprechend vergrößert. Unabhängig von der jeweils eingestellten Nipbreite ergibt sich stets eine zumindest im wesentlichen zusammenhängende, für den hydrodynamischen Schmierfilm optimale Lauffläche. Die auf die einzelnen Schuhsegmente im Betrieb einwirkenden seitlichen Kräfte sind auf ein Minimum reduziert, so dass ein Auseinanderdrücken der Schuhsegmente vermieden wird.

[0006] Aus der DE 43 22 876 A1 ist zwar bereits eine Glättvorrichtung mit einem sektionierten Breitnipschuh bekannt. Hier dient die Sektionierung des Schuhs jedoch allein dazu, für einen Ausgleich fertigungsbedingter Spannungen über die Glättzone zu sorgen. Eine Variation der Schuhbreite ist hier nicht vorgesehen.

[0007] 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.

[0008] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment jeweils mit einer hydrodynamischen Auflauf- bzw. Ablauffläche für das umlaufende flexible Band versehen.

[0009] Vorteilhafterweise sind nur zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment angeordnete Schuhsegmente zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar. Dabei ist vorzugsweise nur das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment jeweils mit einer hydrodynamischen Auflauf- bzw. Ablauffläche für das umlaufende flexible Band versehen. Die dazwischen liegenden Schuhsegmente müssen also keine entsprechende Auflauf- bzw. Ablauffläche besitzen.

[0010] Die betreffenden Schuhsegmente sind zweckmäßigerweise radial zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung verstellbar. Dabei können diese radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente insbesondere eine geringere radiale Höhe als die radial nicht verstellbaren Schuhsegmente besitzen.

[0011] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente jeweils zwischen zwei radial nicht verstellbaren Schuhsegmenten angeordnet und in ihrer Ruhestellung jeweils in einer Aussparung zumindest eines der benachbarten radial nicht verstellbaren Schuhsegmente aufgenommen.

[0012] Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zumindest das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment über eine Schwalbenschwanzführung entlang der zur Gegenwalze konzentrischen teilkreisförmigen Bahn geführt sind.

[0013] Die Breitnipeinheit kann insbesondere durch eine Breitnipwalze mit einem über den Breitnipschuh geführten flexiblen Walzenmantel gebildet sein.

[0014] Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt zur Beeinflussung von Glanz und/oder Glätte einer Materialbahn bestimmt ist, kann sie in entsprechend vorteilhafter Weise bei Pressenpartien generell und insbesondere zur Entwässerung nasser bzw. feuchter Bahnen eingesetzt werden.

[0015] Die komplementäre Gegeneinheit kann aus einer Gegenwalze oder einem in der jeweils erforderlichen Weise geführten und gestützten Band bestehen.

[0016] Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest einen Breitnipkalander.

[0017] 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 sämtliche radial verstellbaren Schuhsegmente ihre obere Arbeitsstellung einnehmen,

Figur 2

eine mit der Figur 1 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch die Hälfte der radial verstellbaren Schuhsegmente in ihre untere Ruhestellung abgesenkt sind,

Figur 3

eine mit der Figur 1 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch alle radial verstellbaren Schuhsegmente in ihre untere Ruhestellung abgesenkt sind, und

Figur 4

eine Längsschnittdarstellung des Breitnipschuhs, geschnitten entlang der Linie A-A der Figur 1.

[0018] 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 Materialbahn kann es sich insbesondere um eine Papieroder Kartonbahn handeln.

[0019] 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 dem Breitnipschuh 18 geführten flexiblen Walzenmantel 20 gebildet sein.

[0020] Bei der betreffenden Vorrichtung 16 kann es sich insbesondere um einen Breitnipkalander handeln.

[0021] Wie anhand der Figuren 1 bis 3 zu erkennen ist, ist der Breitnipschuh 18 in Bahnlaufrichtung L sektioniert.

[0022] Zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung L ergebenden Schuhbreite B_i ist zumindest ein Teil 26₁ der zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment 22 bzw. 24 angeordneten Schuhsegmente 26 zwischen einer Arbeitstellung und einer Ruhestellung verstellbar.

[0023] Wie anhand der Figuren 1 bis 3 zu erkennen ist, sind die Schuhsegmente 22 - 26 bezüglich der Gegenwalze 12 radial ausgerichtet und zumindest teilweise entlang einer zur Gegenwalze 12 konzentrischen teilkreisförmigen Bahn 28 geführt.

[0024] Das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment 22 bzw. 24 ist jeweils mit einer hydrodynamischen Auf- bzw. Ablauffläche 30 bzw. 32 für das umlaufende flexible Band 20 versehen.

[0025] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nur die zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment 22 bzw. 24 angeordneten Schuhsegmente 26₁ zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar. Demzufolge genügt es, wenn nur das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment 22 bzw. 24 jeweils mit einer hydrodynamischen Auflauf- bzw. Ablauffläche 30 bzw. 32 für das umlaufende flexible Band 20 versehen ist.

[0026] Die zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment 22 bzw. 24 angeordneten Schuhsegmente 26₁ sind radial zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung verstellbar, wobei auch die jeweiligen Radialrichtungen wieder auf die Gegenwalze 12 bezogen sind.

[0027] Wie anhand der Figuren 1 bis 3 zu erkennen ist, besitzen diese radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente 26₁ eine geringere radiale Höhe h als die radialen nicht verstellbaren Schuhsegmente 22, 24, 26₂ besitzen.

[0028] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente 26₁ jeweils zwischen zwei radial nicht verstellbaren Schuhsegmenten 22, 24, 26₂ angeordnet und in ihrer Ruhestellung jeweils in einer Aussparung 34 zumindest eines der benachbarten radial nicht verstellbaren Schuhsegmente 22, 24, 26₂ aufgenommen.

[0029] Zumindest das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment 22 bzw. 24 sind über eine Schwalbenschwanzführung 36 (vgl. insbesondere auch Figur 4) entlang der zur Gegenwalze 12 konzentrischen teilkreisförmigen Bahn 28 geführt. Es können beispielsweise auch alle radial nicht verstellbaren Schuhsegmente 22, 24, 26₂ über eine solche Schwalbenschwanzführung 36 entsprechend entlang der teilkreisförmigen Bahn 28 geführt sein.

[0030] Die mittleren Schuhsegmente 26₁ können also aus ihrer Arbeitsstellung in eine Ruhestellung zurückgezogen werden. An die Position der weggeschalteten Schuhsegmente 26₁ rückt dann entweder das ein- oder das auslaufseitige Schuhsegment 22 bzw. 24 nach. Beide sind hierzu vorzugsweise in einer sich entlang der teilkreisförmigen Bahn 28 erstreckenden Schwalbenschwanzführung 36 (vgl. insbesondere wieder Figur 4) geführt. Gegebenenfalls können auch dazwischen liegende Schuhsegmente entsprechend entlang der Bahn 28 verschoben werden. Dabei können insbesondere die radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente 26₁ erforderlichenfalls durch die anderen Schuhsegmente 22, 24, 26₂ in Richtung der teilkreisförmigen Bahn 28 mitgenommen werden.

[0031] In der Darstellung gemäß Figur 1 nehmen sämtliche radial verstellbaren Schuhsegmente 26₁ ihre obere, der Gegenwalze 12 benachbarte Arbeitsstellung ein. Im vorliegenden Fall ergibt sich also eine maximale Schuhbreite B₁.

[0032] In der Darstellung gemäß Figur 2 sind 50 % der radial verstellbaren Schuhsegmente 26₁ in ihre untere, von der Gegenwalze 12 beabstandete Ruhestellung abgesenkt. Dabei sind sie jeweils in einer Aussparung 34 eines benachbarten radial nicht verstellbaren Schuhsegments 22, 24, 26₂ aufgenommen. Die restlichen Schuhsegmente sind so zusammengerückt, dass sich wieder eine zumindest im wesentlichen zusammenhängende Lauffläche 38 für das umlaufende flexible Band 20 ergibt.

[0033] Die Schuhbreite B₂ ist im vorliegenden Fall also geringer als die Schuhbreite B₁ in dem in der Figur 1 dargestellten Fall.

[0034] In der Darstellung gemäß Figur 3 sind alle radial verstellbaren Schuhsegmente 26₁ in ihre untere Ruhestellung abgesenkt. Sie sind jeweils wieder in einer Aussparung 34 eines benachbarten radial nicht verstellbaren Schuhsegments 22, 24, 26₂ aufgenommen. Die radial nicht verstellbaren Schuhsegmente 22, 24, 26₂ sind so zusammengerückt, dass sich wieder eine zumindest im wesentlichen zusammenhängende Lauffläche 38 für das umlaufende flexible Band 20 ergibt.

[0035] Im vorliegenden Fall ergibt sich also eine minimale Schuhbreite B₃.

[0036] Die radial verstellbaren Schuhsegmente 26₁ können sowohl in der Arbeitsstellung als auch in der Ruhestellung jeweils durch Rastmittel radial fixiert sein. Im vorliegenden Fall umfassen diese zwischen den radial nicht verstellbaren Schuhsegmenten 22, 24, 26₂ und den radial verstellbaren Schuhsegmenten 26₁ vorgesehenen Rastmittel an den radial verstellbaren Schuhsegmenten 22, 24, 26₂ und/oder den radial verstellbaren Schuhsegmenten 26₁ vorgesehene Rippen 40, die mit an den radial nicht verstellbaren Schuhsegmenten 26₁ bzw. den radial nicht verstellbaren Schuhsegmenten 22, 24, 26₁ vorgesehenen Nuten 42 zusammenwirken (vgl. insbesondere die Figuren 1 und 2).

[0037] Figur 4 zeigt den Breitnipschuh 18 in einer Längsschnittdarstellung, geschnitten entlang der Linie A-A der Figur 1.

Bezugszeichenliste

[0038] 

10

Breitnipeinheit

12

Gegenwalze

14

Breitnip

16

Vorrichtung

18

Breitnipschuh

20

flexibles Band, flexibler Walzenmantel

22

einlaufseitiges Schuhsegment

24

auslaufseitiges Schuhsegment

26₁

radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbares Schuhsegment

26₂

radial nicht verstellbares Schuhsegment

28

zur Gegenwalze konzentrische teilkreisförmige Bahn

30

Auflauffläche

32

Ablauffläche

34

Aussparung

36

Schwalbenschwanzführung

38

Lauffläche

40

Rippe

42

Nut

B_i

Schuhbreite

L

Bahnlaufrichtung

h

radiale Höhe

Ansprüche

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,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Breitnipschuh (18) in Bahnlaufrichtung (L) sektioniert und zur variablen Einstellung der sich in Bahnlaufrichtung (L) ergebenden Schuhbreite (B_i) zumindest ein Teil (26₁) der zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment (22 bzw. 26) angeordneten Schuhsegmente (26) zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar ist, wobei die Schuhsegmente (22 - 26) bezüglich der komplementären Gegeneinheit (12) radial ausgerichtet und zumindest teilweise entlang einer zur Gegeneinheit (12) konzentrischen teilkreisförmigen Bahn (28) geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment (22 bzw. 24) jeweils mit einer hydrodynamischen Auflauf- bzw. Ablauffläche (30 bzw. 32) für das umlaufende flexible Band (20) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur zwischen dem einlaufseitigen und dem auslaufseitigen Schuhsegment (22 bzw. 24) angeordnete Schuhsegmente (26₁) zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment (22 bzw. 24) jeweils mit einer hydrodynamischen Auflauf- bzw. Ablauffläche (30 bzw. 32) für das umlaufende flexible Band (20) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die betreffenden Schuhsegmente (26₁) radial zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente (26₁) eine geringere radiale Höhe (h) als die radial nicht verstellbaren Schuhsegmente (22, 24, 26₂) besitzen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die radial zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verstellbaren Schuhsegmente (26₁) jeweils zwischen zwei radial nicht verstellbaren Schuhsegmenten (22, 24, 26₂) angeordnet und in ihrer Ruhestellung jeweils in einer Aussparung (34) zumindest eines der benachbarten radial nicht verstellbaren Schuhsegmente (22, 24, 26₂) aufgenommen sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest das einlaufseitige und das auslaufseitige Schuhsegment (22 bzw. 24) über eine Schwalbenschwanzführung (36) entlang der zur komplementären Gegeneinheit (12) konzentrischen teilkreisförmigen Bahn (28) geführt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breitnipeinheit (10) durch eine Breitnipwalze mit einem über den Breitnipschuh (18) geführten flexiblen Walzenmantel (20) gebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie zumindest einen Breitnipkalander umfasst.

Zeichnung