Bei der Herstellung von faserigen Vliesbahnen insbesondere in einem Airlaid- Prozess, bei welchem eine Vielzahl von Faserstücken auf einem Ablageband zu einer Vliesbahn geformt werden, treten an den Funktionsoberflächen zur Führung oder Behandlung der Vliesbahn mehr oder weniger starke Verschmutzungen durch Anhaften von nichtgebundenen Kurzfasern oder Staubpartikeln auf. Derartige Funktionsoberflächen, die an Ablagebändern, Transportbändern, Kalandern oder einzelne Führungswalzen ausgebildet sein können, müssen daher zur Gewährleistung einer Produktqualität kontinuierlich oder diskontinuierlich gereinigt werden. Zur Reinigung der Funktionsoberflächen ist es allgemein bekannt, rotierende Bürstensegmente einzusetzen. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 197 26 970 Al bekannt.

Bei der bekannten Vorrichtung zum Reinigen einer Funktionsoberfläche sind an einem Walzenkörper mehrere hohlzylindrische Bürstensegmente nebeneinander angeordnet. Die Bürstensegmente sind in axialer Richtung formschlüssig miteinander verbunden und werden an den Enden des Walzenkörpers durch befestigte Stellringe gegeneinander verspannt. Somit lassen sich an einem Walzenkörper eine Vielzahl von Bürstensegmenten anordnen, so dass sich eine Bürstenwalze ergibt. Bei der bekannten Vorrichtung sind beim Einsatz zum Reinigen einer Funktionsoberfläche in einem Airlaid-Prozess jedoch erhebliche Probleme aufgetreten. Zum einen ist es erforderlich, dass eine Vielzahl von Bürstensegmenten zur Drehmomentübertragung sicher am Umfang des Walzenkörpers durch die Stellringe verspannt werden. Zum anderen führen die rauen Betriebsbedingungen insbesondere unter Einsatz bei höheren Umgebungstemperaturen beispielsweise an einem Kalander zu unterschiedlichen Ausdehnungen der innerhalb der Vorrich- tung miteinander kombinierten Werkstoffe von Bürstensegmenten und Walzenkörpern. Hierbei treten Zustände auf, die im Betrieb ein Auseinanderdriften der Stellringe und damit ein Lockern der einzelnen Bürstensegmente verursacht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Rei- nigen einer Funktionsoberfläche zur Führung oder Behandlung einer Materialbahn bereit zu stellen, bei welcher die Bürstensegmente bei allen Betriebsbedingungen sicher am Umfang des Walzenkörpers festgehalten werden können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Reinigen einer Funktionsoberfläche zur Führung oder Behandlung einer Materialbahn bereit zu stellen, bei welcher eine Vielzahl von Bürstensegmenten an einem Walzenkörper zur Bildung einer großen Arbeitsbreite angeordnet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest einer der Stellringe am Umfang des Walzenkörpers axial beweglich gehalten ist und das ein mit dem beweglichen Stellring drehfest verbundener Druckring über zumindest ein Federelement axial mit dem Walzenkörper derart verspannt ist, dass eine auf die Bürstensegmente wirkende axiale Spannkraft erzeugt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.

Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass während des Betriebes Relativbewegungen zwischen dem Walzenkörper und den Bürstensegmenten aufgrund von unter- schiedlichen Materialausdehnungen möglich sind. Ein Verlust der durch die Stellringe auf die Bürstensegmente erzeugte Spannkraft in axialer Richtung wird ver- mieden. Hierbei lässt sich in Abhängigkeit von der Wahl des Federelementes je nach Einsatzgebiet eine mehr oder weniger hohe Vorspannung zum Fixieren der Bürstensegmente erzeugen. Durch das Federelement wird erreicht, dass die Bürstensegmente in ihrer vordefmierten Lage am Umfang des Walzenkörpers bleiben. Um möglichst große Arbeitsbreiten mit einer entsprechenden Vielzahl von Bürstensegmenten erreichen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Walzenkörper zu beiden Stirnseiten jeweils einen von mehreren federbelasteten Druckringen aufweist, die drehfest mit den beweglich gehaltenen Stellringen verbunden sind und am Walzenkörper gegeneinander wir- kende axiale Spannkräfte erzeugen. Damit können auch größere Relativbewegungen kompensiert werden, um die Bürstensegmente am Umfang des Walzenkörpers in ihrer Lage fixiert zu halten.

Da das Drehmoment allein über die axiale Verspannung zwischen den Stellringen und den Bürstensegmenten zu übertragen ist, bietet die Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 3 und 4 den besonderen Vorteil, dass zwischen dem Walzenkörper und dem Druckring mehrere Kopplungsstellen realisiert werden können, um das Drehmoment von dem Walzenkörper auf die Stellringe und die Bürstensegmente hin zu übertragen. So werden die Federelemente durch mehrere Tellerfederpakete oder durch mehrere Druckfedern gebildet, die gleichmäßig an der Stirnseite des Walzenkörpers verteilt angeordnet sind. Dabei erfolgt die Verspannung und die Anbindung des Druckrings an dem Walzenkörper durch mehrere Befestigungselemente. Um möglichst eine spielfreie Übertragung des Drehmoments zwischen dem Walzenkörper und dem Druckring zu erhalten, werden gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, die Befestigungselemente zur drehfesten Befestigung des Druckringes an eine Stirnwand des Walzenkörpers als Schrauben ausgebildet, wobei der Druckring zur Aufnahme der Schrauben mehrere Bohrbuchsen auf- weist. Damit wird zudem eine hohe Verschleiß festigkeit bei der Drehmomentübertragung erreicht. Die formschlüssige Verbindung zwischen den Bürstensegmenten und den Stellringen sowie zwischen den Bürstensegmenten untereinander wird vorzugsweise durch jeweils eine stirnseitige Verzahnung ausgeführt. Hierbei hat sich die soge- nannte Hirth-Verzhahnung als besonders geeignet bewehrt.

Damit lassen sich besonders große Arbeitsbreiten realisieren, so dass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Bürstensegmente am Umfang des Walzenkörpers gemeinsam zu einer Bürstenbreite im Bereich von 2000 mm bis 4000 mm angeordnet sind. Derartige Bürstenbreiten sind besonders geeignet, um die Funktionsoberfläche an Ablagebändern und Kalanderwalzen bei der Vliesherstellung über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig zu reinigen.

Zur Aufnahme und Antrieb des Walzenkörpers weist dieser bevorzugt jeweils an den Stirnseiten hervorragende Achsschenkel auf, die an einem Walzenträger gehalten sind. Hierbei wird zumindest einer der Achsschenkel unmittelbar mit einem Antrieb gekoppelt.

Je nach Anwendungsfall ob eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Reini- gung der Funktionsoberfläche gewünscht ist, lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Walzenträger bewegbar ausbilden, so dass der Walzenkörper zwischen einer Betriebsstellung und einer Ruhestellung führbar ist. Dieses ist insbesondere bei der diskontinuierlichen Reinigung von Funktionsober- flächen vorteilhaft.

Um eine hohe Stabilität bei der Aufnahme und Führung der Bürstensegmente über große Arbeitsbreiten zu erhalten, ist der Walzenkörper bevorzugt durch einen Doppelrohrmantel gebildet, welcher ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr aufweist, die zu beiden Stirnenden mit den Achsschenkeln verbunden sind. Damit lässt sich eine besonders leichte Bauweise mit hoher Stabilität realisieren.

- A - Die Bürstensegmente werden am Umfang des Walzenkörpers bevorzugt durch eine Aufnahmebuchse aufgenommen, die eine an der Beschaffenheit der Bürstensegmente angepasste Oberfläche aufweist, so dass beispielsweise eine schnelle Auswechslung einzelner Bürstensegmente durchführbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Vliesbahn mit mehreren Funktionsoberflächen zur Führung oder Behandlung einer Vliesbahn.

Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer Vliesbahn dargestellt, wie sie in einem Airlaid-Prozess eingesetzt wird. Eine derartige Vorrichtung weist mehrere Funktionsoberflächen auf, die jeweils durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gereinigt werden. In Fig.1 ist nur ein kleiner Teil der Aggregate zur Herstellung und Behandlung der Vliesbahn gezeigt. So wird an der Funktionsoberfläche eines Ablagebandes 3 eine aus kurzen Faserstücken gebildete Vliesbahn 2 erzeugt. Hierzu ist dem Ablageband 3 eine Formierstation 1 zugeordnet, durch welche die Faserstücke auf das Ablageband 3 abgelegt werden. Der Formierstation 1 ist auf der Unterseite des Ablagebandes 3 eine Absaugung 4 zugeordnet. Das Ablageband 3 ist kontinuierlich angetrieben und wird über die Führungswalzen 7 geführt. Die Oberfläche des Ablagebandes 3 bildet eine Funktionsoberfläche 9, die mittels der Erfmdungsgemäßen Vorrichtung gereinigt wird. Hierzu ist die Reinigungsvorrichtung 8.1 gezeigt. Die Reinigungsvorrichtung 8.1 weist einen Walzenträger 11 auf der einen Walzenkörper 10 führt. Durch den Walzenträger 11 lässt sich der Walzenkörper 10 in eine Betriebsstellung (in Fig. 1 gezeigt) und in eine im Abstand zu dem Ablageband 3 vorgesehene Ruhestellung führen. In der Betriebstellung wird der Walzenkörper 10 zum Reinigen der Funktionsoberfläche 9 des Ab- lagebandes 3 gehalten.

Zur Verfestigung der Vliesbahn 2 wird diese zu einer Kalanderstation 5 geführt. Die Kalanderstation 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Kalanderwalzen 6.1 und 6.2 gebildet, die zwischen sich einen Walzenspalt zur Führung und Behandlung der Vliesbahn 2 bilden. An den zum Walzenspalt gegenüber liegenden Seiten sind den Kalanderwalzen 6.1 und 6.2 jeweils eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 8.2 und 8.3 zugeordnet. In diesem Fall sind die Funkti- onsoberflächen 9 am Umfang der Kalanderwalzen 6.1 und 6.2 gebildet und werden kontinuierlich durch die Reinigungsvorrichtungen 8.2 und 8.3 gereinigt.

Der Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Reinigungsvorrichtungen 8.1 bis 8.3 ist im wesentlichen identisch ausgeführt und wird nachfolgend an einigen konkreten Ausführungsbeispielen erläutert. In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht darges- teilt, wie sie Beispielsweise als Reinigungsvorrichtung 8.1, 8.2 oder 8.3 einsetzbar wäre.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung weist einen Walzenkörper 10 auf, der hohl- zylindrisch ausgebildet ist und an seinen Enden mit jeweils einem Achsschenkel 12.1 und 12.2 fest verbunden ist. Die Enden der Achsschenkel 12.1 und 12.2 sind hier nicht näher dargestellt und dienen zur drehbaren Lagerung des Walzenkörpers 10 an einem Walzenträger sowie zur Übertragung eines Drehmomentes, das zumindest durch ein mit einem der Achsschenkel 12.1 und 12.2 gekoppelten Antrieb erzeugt wird. Einer der Achsschenkel 12.1 und 12.2 ist daher mit einem hier nicht dargestellten Antrieb verbunden. Am Umfang des Walzenkörpers 10 ist eine zylindrische Aufnahmebuchse 15 befestigt. Am Umfang der Aufnahmebuchse 15 sind mehrere hohlzylindrische Bürstensegmente 13 gehalten. Die Bürstensegmente 13 sind identisch ausgebildet und bestehen aus einer Rundbürste 28 und einem Bürstenhalter 29. Die Bürstenhalter 29 weisen jeweils an ihren Stirnenden eine stirnseitige Verzahnung 16 auf. Die Verzahnungen 16 der Bürstenhalter 29 greifen ineinander, so dass zwischen den Bürstensegmenten 13 eine formschlüssige Verbindung besteht.

An dem linken Ende des Walzenkörpers ist ein erster Stellring 14.1 am Umfang der Aufnahmebuchse 15 angeordnet. Der Stellring 14.1 ist durch ein Fixiermittel 17 fest mit dem Walzenkörper 10 verbunden. Auf der dem Bürstensegment 13 zugewandten Stirnseite weist der Stellring 14.1 ebenfalls eine Verzahnung 16 auf, die die formschlüssige Verbindung zu dem benachbarten Bürstensegment 13 herstellt.

An dem gegenüberliegenden Ende der Aufnahmebuchse 15 ist ein axial beweglicher Stellring 14.2 angeordnet. Der Stellring 14.2 weist an seiner dem Bürstensegment 13 zugewandten Stirnseite eine Verzahnung 16 auf, die den Stellring 14.2 formschlüssig mit den Bürstensegmenten 13 verbindet. An dem gegenüber- liegenden Ende des Stellrings 14.2 ist ein Druckring 19 angeordnet. Der Stellring 14.2 ist mit dem an der Stirnseite des Walzenkörpers 10 angeordneten Druckring 19 verbunden. Hierzu ist der Druckring 19 über eine Schulter durch mehrere Verbundmittel 18 direkt mit dem Stellring 14.2 fest verbunden. Der Druckring 19 ist über mehrere Befestigungselemente 23 axial verstellbar an einer Stirnwand 30 des Walzenkörpers 10 gehalten. Zwischen dem Befestigungselement 23 und dem Druckring 19 ist ein Federelement 20 eingespannt, so dass der Druckring unter einer axialgerichteten Federkraft in Richtung der Bürstensegmente 13 gedrückt wird. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Befestigungselemente 23 durch mehrere Schrauben gebildet, die gleichmäßig an der Stirnwand 30 des Walzen- körpers 10 verteilt angeordnet sind. Die Federelemente 20 sind durch mehrere Druckfedern 22 gebildet, die jeweils zwischen einem Kopf der Schraube 23 und einem Absatz des Druckringes 19 eingespannt sind. Durch die gleichmäßig an der Fläche des Druckringes 19 verteilt angeordneten Druckfedern 22 wird eine axiale Spannkraft erzeugt, die über den Druckring 19 auf den Stellring 14.2 wirkt und somit das gesamte Bürstenpaket der Bürstensegmente 13 gegen den gegenüberlie- genden Stellring 14.1 verspannt.

Im Betriebszustand wird der Walzenkörper 10 mit den Achsschenkeln 12.1 und 12.2 angetrieben. Das Drehmoment wird an beiden Stirnseiten des Walzenkörpers 10 auf die Stellringe 14.1 und 14.2 hin übertragen, so dass das gesamte Paket der Bürstensegmente 13 rotierend angetrieben ist.

Die Drehmomentübertragung zum Stellring 14.1 wird hierbei durch die Fixiermittel 17 gewährleistet. Auf der Gegenüberliegenden Seite erfolgt die Drehmomentübertragung auf den Stellring 14.2 durch den Druckring 19 und die Schrauben 23.

Um möglichst große Arbeitsbreiten mit möglichst einem Walzenkörper und daran befestigten Bürstensegmenten reinigen zu können, wird die durch Federelemente erzeugte Vorspannung zur Fixierung der Bürstensegmente vorzugsweise an beiden Stirnenden des Walzenkörpers 10 ausgeführt. In Fig. 3 ist hierzu ein Ausfüh- rungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist als Walzenkörper 10 einen Doppelrohrmantel 25 auf, der durch ein Innenrohr 26 und ein mit Abstand das Innenrohr 26 umhüllende Außenrohr 27 gebildet, die beide an ihren freien Enden mit den Achsschenkeln 12.1 und 12.2 verbunden sind. Am Umfang des Doppelrohrmantels 25 ist eine Aufnahmebuchse angeordnet, an welcher die Bürstensegmente 13 gehalten sind. Die Bürstensegmente 13 sind identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ausgeführt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung hierzu erfolgt. Zur axialen Verspannung der Bürstensegmente 13 sind an beiden Enden des Walzenkörpers 10 jeweils axial bewegliche Stellringe 14.1 und 14.2 angeordnet, je- dem der Stellringe 14.1 und 14.2 ist ein Druckring 19.1 und 19.2 zugeordnet. Der Druckring 19.1 ist mit einer Schulter drehfest mit dem Stellring 14.1 gekoppelt. Hierzu sind mehrere Verbundmittel 18 am Umfang des Druckrings verteilt angeordnet und fest mit dem Stellring 14.1 verbunden.

Der gegenüberliegende Druckring 19.2 ist in gleicher Art und Weise mit dem Stellring 14.2 gekoppelt.

Zur axialen Verspannung sind die Federelemente in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Tellerfederpakete 21 gebildet, die über mehrere Schrauben 23 zur axialen Verspannung des Druckringes 19.1 gehalten sind. Die Schrauben 23 sind in der Stirnwand 30.1 des Walzenkörpers 10 eingeschraubt, wobei die Tellerfederpakete 21 jeweils zwischen einem Kopf der Schraube 23 und einem Absatz des Druckringes 19.1 gespannt sind.

Konzentrisch zu den Tellerfederpaketen 21 wird der Druckring 19.1 zur Aufnahme der Schraube 23 von einer Bohrbuchse 24 durchdrungen. Jeder Schraube 23 ist somit eine Bohrbuchse 24 in dem Druckring 19.1 zugeordnet. Damit lässt sich eine im Wesentlichen spielfreie Verbindung zur Drehmomentübertragung zwi- sehen dem Walzenkörper 10 und dem Druckring 19.1 ausführen.

Der Druckring 19.2 ist ebenfalls über mehrere Schrauben 23 und Bohrbuchsen 24 mit der gegenüberliegenden Stirnwand 30.2 gekoppelt. Jedem der Schrauben 23 ist ebenfalls ein Tellerfederpaket 21 zugeordnet, so dass an dem Druckring 19.2 ebenfalls eine durch die Tellerfederpakete 21 resultierende axial wirkende Vorspannkraft wirkt.

Durch die Druckringe 19.1 und 19.2 wird an den Stellringen 14.1 und 14.2 jeweils die gegeneinander wirkende axiale Spannkraft eingeleitet, die die Bürstensegmen- te 13 am Umfang der Aufnahmebuchse 15 verspannen. Wesentlich hierbei ist, dass durch die Anbindung der Druckringe 19.1 und 19.2 durch mehrere gleichmä- ßig verteilte Befestigungselemente 23 relativ hohe Drehmomente auf die Bürstensegmente 13 übertragbar sind. Insoweit ist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besonders geeignet, um besonders hartnäckige Verschmutzungen an den Funkti- onsoberflächen zu entfernen.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfmdungsgemäßen Vorrichtung sind somit besonders geeignet um die in Fig. 1 dargestellten Funkti- onsoberflächen kontinuierlich oder diskontinuierlich zu reinigen. Die Beschaffenheit der Bürstensegmente insbesondere der Rundbürsten ist hierbei individuell wählbar. Je nachdem welche Art der Verschmutzung bzw. welche Art der Funktionsoberflächen vorliegt. So lassen sich derartige Vorrichtungen selbst zum Reinigen von Siebgewebebändern in Trocknern einsetzen, wo die Umgebungstemperatur ca. 90° C beträgt und wobei die Bürstensegmente mit ihrem ständigen Linienkontakt zu eine Siebgewebebandoberfläche gehalten wird, die eine Oberflächen- temperatur von 200° C aufweist. Ähnliche Bedingungen liegen auch beim Reinigen der Funktionsflächen an Kalanderwalzen vor, die üblicherweise eine Oberflächentemperatur von oberhalb 100° C aufweisen. Eigenerwärmungen des Walzenkörpers haben hierbei keinem Einfluss auf die Verspannung und Drehübertragung der einzelnen Bürstensegmente.

Bezugszeichenliste

1 Formierstation

2 Vliesbahn

3 Ablageband

4 Absaugung

5 Kalanderstation

6.1 , 6.2 Kalanderwalzen

7 Führungswalzen

8.1 , 8.2, 8.3 Reinigungsvorrichtung

9 Funktionsoberfläche

10 Walzenkörper

11 Walzenträger

12. 1, 12 .2 Achsschenkel

13 Bürstensegmente

14. 1, 14 .2 Stellring

15 Aufnahmebuchse

16 Verzahnung

17 Fixiermittel

18 Verbundmittel

19, 19.1 , 19.2 Druckring

20 Federelement

21 Tellerfederpaket

22 Druckfeder

23 Befestigungselement, Schraube,

24 Bohrbuchse

25 Doppelrohrmantel

26 Innenrohr

27 Außenrohr

28 Rundbürste 29 Bürstenhalter

30.1,30.2 Stirnwand