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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Faserbahn mit einem um wenigstens zwei Leitwalzen umlaufenden Band, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung einer Faserbahn mit einem um wenigstens zwei Leitwalzen umlaufenden Band, nach der im Oberbegriff von Anspruch 9 näher definierten Art.
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Aus der
WO 2006/024695 A1 ist eine Behandlungsvorrichtung für eine Faserbahn bekannt, die ein um mehrere Leitwalzen umlaufendes Band aufweist, das mit einer Walze einen Walzenspalt bildet, mit dem eine Faserbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, behandelt bzw. bearbeitet werden kann. Solche Behandlungsvorrichtungen werden beispielsweise als Bandkalander eingesetzt, um eine den Walzenspalt durchlaufende Faserbahn zu kalandrieren.
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Ein Problem, das sich beim Betrieb einer solchen Vorrichtung ergeben kann, besteht darin, dass kleinere Partikel, wie kleine Steine, die sich beispielsweise in den Schuhsohlen von Bedienpersonen befinden und sich aus denselben lösen können, Sandkörner, die beim Sandstrahlen von Vorrichtungsteilen in die Umgebung gelangen können, Farb- oder Metallpartikel, die sich von Gebäuden, in denen eine solche Vorrichtung untergebracht ist, lösen können, und ähnliche Verunreinigungen auf die Faserbahn gelangen und mit derselben transportiert werden können. Wenn solche Partikel in den Behandlungsspalt zwischen der Walze und dem Band gelangen, können sie zu Beschädigungen des Bands, der Walze und/oder der Faserbahn führen. Während die Beschädigung der Faserbahn ein zwar unangenehmes, jedoch verhältnismäßig geringes Problem darstellt, kann eine Beschädigung des Bands oder gar der Walze zu längeren Ausfallzeiten der gesamten Vorrichtung und damit zu entsprechenden Kosten führen.
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Selbstverständlich hängt das Ausmaß der durch die Verunreinigungen hervorgerufenen Beschädigung unter anderem von der Größe der Verunreinigung, jedoch auch von der Härte des Materials des Bands und der Walze ab.
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Größere Beschädigungen können vor allem dann auftreten, wenn der Partikel eine größere Dicke als die Faserbahn aufweist, da er dann sowohl mit dem Band als auch mit der Walze in Kontakt kommen und, abhängig von der Härte des Partikels, an dem Band und/oder der Walze Beschädigungen verursachen kann. Diese Beschädigungen des Bands und/oder der Walze können Markierungen relativ geringer Größe sein, es kann sich jedoch auch um größere Materialausbrüche handeln.
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Da die beschädigte Stelle des Bands oder der Walze immer wieder mit der Faserbahn in Kontakt kommt, kann sie darüber hinaus auch größere und vor allem kontinuierliche Beschädigungen der Faserbahn verursachen. Eine Beschädigung der Walze kann aufgrund des relativ geringen Durchmessers derselben im Vergleich zu der Länge des Bands im weiteren Betrieb der Vorrichtung auch weitere Beschädigungen des Bands verursachen, da die beschädigte Stelle der Walze immer wieder in Kontakt mit dem Band kommt.
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Zwar ist eine Reparatur des Bands oder der Walze möglich, beispielsweise durch Abschleifen oder Ersetzen bestimmter Oberflächenabschnitte, diese ist jedoch sehr aufwändig und führt, wie bereits oben erwähnt, zu längeren Stillstandszeiten.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung einer Faserbahn mit einem umlaufenden Band zu schaffen, bei denen Beschädigungen der Faserbahn, des Bands und einer mit dem Band einen Behandlungsspalt bildenden Walze verhindert werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch die erfindungsgemäß in Laufrichtung der Faserbahn vor dem Behandlungsspalt angeordnete Einrichtung zum Verhindern des Eintretens von Verunreinigungen in den Behandlungsspalt wird sichergestellt, dass sich eventuell auf der Faserbahn befindliche Verunreinigungen nicht in den Behandlungsspalt gelangen können, wodurch Beschädigungen an der Walze, dem Band und der Faserbahn zuverlässig verhindert werden. Dadurch wird nicht nur die Qualität der bearbeiteten Faserbahn verbessert, sondern es werden auch potentielle Stillstandszeiten der Vorrichtung und somit der gesamten Faserbahnbearbeitungsanlage, in der die Vorrichtung integriert sein kann, verringert, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum Verhindern des Eintretens von Verunreinigungen in den Behandlungsspalt eine Detektionseinrichtung aufweist. Mittels einer derartigen Detektionseinrichtung können sich auf der Faserbahn befindliche Verunreinigungen bereits vor dem Eintreten in den Behandlungsspalt erfasst werden.
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Eine Möglichkeit, die von der Detektionseinrichtung gelieferten Daten umzusetzen, kann darin bestehen, dass in Laufrichtung der Faserbahn nach der Detektionseinrichtung und vor dem Behandlungsspalt eine Einrichtung zum Entfernen der Verunreinigungen angeordnet ist. Durch das Entfernen der Verunreinigungen vor dem Behandlungsspalt wird ein Eintreten derselben in den Behandlungsspalt zuverlässig verhindert.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in Laufrichtung der Faserbahn nach der Detektionseinrichtung und vor dem Behandlungsspalt eine Einrichtung zum Abschneiden der Faserbahn oder zum Ausschneiden eines bestimmten Bereichs der Faserbahn angeordnet ist. Ein solches Abschneiden der Faserbahn oder Ausschneiden eines bestimmten Bereichs der Faserbahn kann erforderlich und sinnvoll sein, wenn es nicht möglich ist, die Verunreinigungen von der Faserbahn zu entfernen.
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Eine einfache Möglichkeit zur Realisierung der Detektionseinrichtung kann darin bestehen, dass diese eine optische Überwachungseinrichtung aufweist. Eine solche optische Überwachungseinrichtung, wie beispielsweise eine Kamera, ein Scanner oder dergleichen, kann die Faserbahn auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten über ihre gesamte Breite erfassen und feststellen, ob sich darauf Verunreinigungen befinden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionseinrichtung ein druckempfindliches Bauteil aufweisen, welches mit der Faserbahn in Kontakt ist. Solche druckempfindlichen Bauteile, wie zum Beispiel Rakeln oder Rollen, erfassen eventuelle Verunreinigungen auf der Faserbahn sehr zuverlässig und erlauben damit eine geeignete Vorgehensweise zum Schutz der Vorrichtung.
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Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Einrichtung zum Verhindern des Eintretens von Verunreinigungen in den Behandlungsspalt eine Einrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen aufweist. Diese Einrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen kann zusätzlich oder alternativ zu der Detektionseinrichtung vorgesehen sein und sie dient dazu, das Eintreten von Verunreinigungen in den Behandlungsspalt dadurch zu verhindern, dass diese während des gesamten Betriebs stets von der Faserbahn entfernt werden.
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Die Realisierung der Einrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen kann darin bestehen, dass diese eine Druckluftausgabeeinrichtung, einen Schaber und/oder eine Bürste aufweist.
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Eine verfahrensgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen von Anspruch 9.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das Eintreten von Verunreinigungen in den Behandlungsspalt verhindert, was Beschädigungen an der Walze, dem Band und der Faserbahn vermeidet.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Vorhandensein von Verunreinigungen auf der Faserbahn mittels einer Detektionseinrichtung detektiert wird.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass auf der Faserbahn vorhandene Verunreinigungen mittels einer Einrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen kontinuierlich von der Faserbahn entfernt werden.
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Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung einer Faserbahn mit einer Detektionseinrichtung, einer Einrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen und einer Einrichtung zum Abschneiden der Faserbahn;
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2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1 gemäß dem Pfeil II aus 1;
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3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Bearbeitung der Faserbahn gemäß 1 mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen; und
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4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß dem Pfeil IV aus 3.
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Eine in 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 zur Bearbeitung einer Faserbahn W, beispielsweise einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, weist ein insbesondere aus Metall bestehendes Band 2 auf, das allgemein um wenigstens zwei, im vorliegenden Fall um drei Leitwalzen 3, 4 und 5 umläuft. Mit einer weiteren, außerhalb der durch das Band 2 gebildeten Schleife angeordneten Walze 6 bildet das Band 2 einen Behandlungsspalt N, durch den die Faserbahn W verläuft und in dem die Faserbahn W behandelt, insbesondere gepresst wird. Des Weiteren ist gegenüber der Walze 6 eine innerhalb der durch das Band 2 gebildeten Schleife angeordnete Gegenwalze 7 vorgesehen, deren Funktion an sich bekannt ist und die daher im Folgenden nicht näher beschrieben wird. Im vorliegenden Fall ist die Vorrichtung 1 als sogenannter Bandkalander zum Kalandrieren der Faserbahn W ausgebildet, es wäre jedoch auch möglich, dass die Vorrichtung 1 als Presse, Trockner, Sizer oder Beschichtungsvorrichtung ausgebildet ist.
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Auf der Faserbahn W können sich in den Figuren stark vergrößert dargestellte Verunreinigungen 8, wie beispielsweise kleine Steine, Sandstrahlpartikel, Metallteilchen oder ähnliches befinden, die beim Eintreten in den Behandlungsspalt N zu Beschädigungen der Walze 6, des Bands 2 und der Faserbahn W führen können. Beispielsweise können die Verunreinigungen 8 aus den Schuhsohlen von Personen auf die Faserbahn W gelangen, die sich auf nicht dargestellten Arbeitsplattformen bzw. Wartungsgängen oberhalb der Vorrichtung 1 bewegen.
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Um zu verhindern, dass diese Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N eintreten, ist in der mit ”x” bezeichneten Laufrichtung der Faserbahn W vor dem Behandlungsspalt N eine Einrichtung 9 zum Verhindern des Eintretens der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N angeordnet. Die Einrichtung 9 kann auf unterschiedliche Arten ausgeführt sein, von denen nachfolgend einige näher beschrieben sind.
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Bei der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 weist die Einrichtung 9 zum Verhindern des Eintretens der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N eine Detektionseinrichtung 10 auf, die wiederum eine optische Überwachungseinrichtung 11, wie beispielsweise eine Kamera, einen Scanner oder dergleichen aufweist. Um das Erkennen der Verunreinigungen 8 auf der Faserbahn W zu verbessern, befindet sich im vorliegenden Fall auf der der optischen Überwachungseinrichtung 11 gegenüberliegenden Seite der Faserbahn W eine Beleuchtungseinrichtung 12, die die Faserbahn W hinterstrahlt, so dass darauf sich befindliche Verunreinigungen 8 für die Detektionseinrichtung 10 besser erkennbar sind. Gegebenenfalls könnte auch auf die Beleuchtungseinrichtung 12 verzichtet werden. Mit der optischen Überwachungseinrichtung 11 ist es möglich, die Verunreinigungen 8 auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten der Faserbahn von bis zu 2000 m/min und mehr zu erkennen. Statt der optischen Überwachungseinrichtung 11 könnte die Detektionseinrichtung 10 auch auf Röntgen-, Infrarot- oder anderer Strahlung, insbesondere elektromagnetischer Strahlung, basierende Einrichtungen einsetzen, um die Verunreinigungen 8 auf der Faserbahn W zu erkennen. Eine solche mit elektromagnetischer Strahlung arbeitende Detektionseinrichtung 10 könnte darauf basieren, dass an den Stellen der Faserbahn W, an denen sich die Verunreinigungen 8 befinden, weniger Strahlung durch die Faserbahn W gelangt als an anderen Stellen, wodurch die Verunreinigungen 8 erkannt werden könnten.
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Alternativ zu dieser berührungslosen Erkennung der Verunreinigungen 8 kann die Detektionseinrichtung 10 auch ein die Faserbahn W berührendes Bauteil, wie zum Beispiel eine druckempfindliche Rolle, eine druckempfindliche Rakel oder ähnliches aufweisen. Dabei könnte eine sogenannte EMFI-Folie auf der Rolle bzw. der Rakel aufgebracht sein, welche bereits bei sehr geringen Druckschwankungen, die durch den Kontakt mit einer der Verunreinigungen 8 ausgelöst werden können, reagiert und auf diese Weise die Verunreinigungen 8 detektiert.
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Des Weiteren ist es möglich, als Detektionseinrichtung 10 eine Sensoreinrichtung, beispielsweise eine akustische Sensoreinrichtung, einzusetzen, die berührungslos arbeiten oder auch in Kontakt mit der Faserbahn sein kann.
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Die Detektionseinrichtung 10 sollte so nah wie möglich an dem Behandlungsspalt N angeordnet sein, um zu verhindern, dass nach der Detektion der Verunreinigungen 8 weitere Verunreinigungen 8 auf die Faserbahn W gelangen können. Gegebenenfalls kann sich in Laufrichtung x der Faserbahn W an die Detektionseinrichtung 10 eine Haube oder eine andere geeignete Abdeckung anschließen, die verhindert, dass weitere Verunreinigungen 8 auf die Faserbahn W gelangen können.
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Um die mittels der Detektionseinrichtung 10 auf der Faserbahn W detektierten Verunreinigungen 8 zu entfernen, ist in Laufrichtung x der Faserbahn W nach der Detektionseinrichtung 10 und vor dem Behandlungsspalt N eine Einrichtung 13 zum Entfernen der Verunreinigungen 8 von der Faserbahn W angeordnet. Die Einrichtung 13, die ebenfalls sehr schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise als Druckluftausgabeeinrichtung ausgeführt sein. Die Einrichtung 13 zum Entfernen der Verunreinigungen 8 könnte jedoch auch eine auf die Papierbahn W verfahrbare Bürste oder ein auf die Papierbahn W verfahrbarer Schaber oder dergleichen sein. Die Einrichtung 13 zum Entfernen der Verunreinigungen 8 von der Faserbahn W kann auf nicht dargestellte Art und Weise mit der Detektionseinrichtung 10 verbunden sein, beispielsweise über eine geeignete Steuereinrichtung oder dergleichen.
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Des Weiteren ist bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel in Laufrichtung x der Faserbahn W nach der Detektionseinrichtung 10 und vor dem Behandlungsspalt N eine Einrichtung 14 zum Abschneiden der Faserbahn W oder zum Ausschneiden eines bestimmten Bereichs der Faserbahn W angeordnet. Die Einrichtung 14 kann beispielsweise dann zum Einsatz kommen, wenn es mit der Einrichtung 13 zum Entfernen der Verunreinigungen 8 nicht möglich war, die von der Detektionseinrichtung 10 detektierten Verunreinigungen 8 tatsächlich zu entfernen. Selbstverständlich kann die Einrichtung 14 zum Abschneiden oder zum Ausschneiden der Faserbahn W auch alternativ zu der Einrichtung 13 vorgesehen sein. Im vorliegenden Fall ist, wie in 2 erkennbar, die Einrichtung 14 als über die gesamte Breite der Faserbahn W verlaufendes Messer ausgeführt. Es wäre jedoch auch möglich, lediglich ein beispielsweise in Form eines runden Rohrs ausgeführtes Messer vorzusehen, welches an die Stelle bewegt wird, an der die Detektionseinrichtung 10 auf der Faserbahn W die Verunreinigungen 8 festgestellt hat, um ein Loch in die Faserbahn W zu stanzen. Auch das Abschneiden der Faserbahn mit einem Laser- oder Wasserstrahl ist denkbar. Das Abschneiden der Faserbahn W oder das Einstanzen von Löchern in dieselbe erfordert aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Faserbahn W eine entsprechend schnelle Steuerung für die Einrichtung 14.
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Aus 2 geht des Weiteren hervor, dass auch die Detektionseinrichtung 10, die Beleuchtungseinrichtung 12 und die Einrichtung 13 zum Entfernen der Verunreinigungen 8 über die ganze Breite der Faserbahn W verlaufen.
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In den 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist die Einrichtung 9 zum Verhindern des Eintretens der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N eine Einrichtung 15 zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen 8 von der Faserbahn W auf. Die Einrichtung 15 zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen 8 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Druckluftausgabeeinrichtung 16, einen Schaber 17 und eine Bürste 18 auf, die in Laufrichtung x der Faserbahn W hintereinander angeordnet sind. Selbstverständlich wäre es auch möglich, auf die Druckluftausgabeeinrichtung 16, den Schaber 17 oder die Bürste 18 zu verzichten, so dass die Einrichtung 15 lediglich eines oder zwei dieser Elemente aufweisen würde. Eine Kombination von zwei oder drei dieser Elemente, wie in 3 und 4 dargestellt, führt jedoch zu einer gründlicheren und zuverlässigeren Entfernung der Verunreinigungen 8 von der Faserbahn W.
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Die Druckluftausgabeeinrichtung 16 kann an ein geeignetes Drucklufterzeugungsaggregat angeschlossen und mit geeigneten Düsen versehen sein, um unter Druck stehende Luft auf die Faserbahn W zu blasen und damit die Verunreinigungen 8 von derselben zu entfernen. Vorzugsweise sollte die Richtung, in der die Druckluft auf die Faserbahn W geblasen wird, auch eine in der mit ”y” bezeichneten Querrichtung der Faserbahn W gerichtete Komponente aufweisen, um die Verunreinigungen 8 in seitlicher Richtung von der Faserbahn W zu blasen.
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Während die Druckluftausgabeeinrichtung 16 den Vorteil aufweist, dass sie nicht mit der Faserbahn W in Berührung steht, daher keinem Verschleiß unterworfen ist und die Faserbahn W auch nicht beschädigen kann, kann es möglich sein, dass mit dem Schaber 17 und/oder der Bürste 18 die Verunreinigungen 8 zuverlässiger von der Faserbahn W entfernt werden können.
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Sämtliche hierin beschriebenen Komponenten der Vorrichtung 1 und insbesondere der Einrichtung 9 zum Verhindern des Eintretens der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N können miteinander kombiniert werden, um die Zuverlässigkeit, mit der die Verunreinigungen 8 von der Faserbahn W entfernt werden, zu erhöhen. Unter anderem ist es auch möglich, dass gleichzeitig die Detektionseinrichtung 10 und die Einrichtung 15 zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen 8 eingesetzt wird, d. h. dass die in den 1 und 2 einerseits und in den 3 und 4 andererseits dargestellten Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden. Wenn hingegen alternativ entweder die Detektionseinrichtung 10 mit der Einrichtung 13 und/oder der Einrichtung 14 oder die Einrichtung 15 zum kontinuierlichen Entfernen der Verunreinigungen 8 eingesetzt werden soll, so kann die Entscheidung, welche der Einrichtungen verwendet wird, auch wirtschaftlich begründet werden.
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Mit sämtlichen hierin beschriebenen Vorrichtungen 1 ist es möglich, ein Verfahren zur Bearbeitung der Faserbahn mit dem um die Leitwalzen 3, 4 und 5 umlaufenden Band 2 durchzuführen, bei dem in Laufrichtung x der Faserbahn W vor dem Behandlungsspalt N das Eintreten der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N verhindert wird.
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Während bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen das Vorhandensein der Verunreinigungen 8 auf der Faserbahn W mittels der Detektionseinrichtung 10 detektiert und anschließend bestimmte Schritte durchgeführt werden, um die Verunreinigungen 8 von der Faserbahn W zu entfernen, werden mittels der in der Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß der 3 und 4 vorhandenen Einrichtung 15 die Verunreinigungen 8 kontinuierlich von der Faserbahn W entfernt.
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Prinzipiell ist es möglich, dass die Faserbahn W mittels der Einrichtung 14 abgeschnitten wird, wenn es nicht möglich war, die Verunreinigungen 8 mittels der Einrichtung 13 von der Faserbahn W zu entfernen. Das Verfahren bei der Verhinderung des Eintretens der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N könnte auch ein gestuftes Verfahren sein, welches einen ersten Schritt des kontinuierlichen Blasens mit Druckluft, den zweiten Schritt des Bürstens, den dritten Schritt des Ausschneidens eines bestimmten Bereichs der Faserbahn W und den vierten Schritt des Abschneidens der gesamten Faserbahn W umfasst.
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Des Weiteren könnte eine Möglichkeit zum Verhindern des Eintretens der Verunreinigungen 8 in den Behandlungsspalt N auch darin bestehen, den Behandlungsspalt N zu öffnen, falls die Vorrichtung 1 hierfür geeignet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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