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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ausrüstung zum Führen eines Bahneinfädelungsendes in
einer Papiermaschine, wobei die Ausrüstung mindestens zwei aufeinanderfolgende
Flächen
in Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes umfasst, zwischen
denen eine Düse
zur Ausbildung einer gerichteten Luftblaswirkung und somit zum Transportieren
des Bahneinfädelungsendes
angeordnet ist, welches auf eine erste Fläche in Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes
vorwärts
zu der nachfolgenden Fläche
geführt
wird.
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In
Papiermaschinen und anderen bahnbildenden Maschinen sind aufeinanderfolgende
Verarbeitungsstufen vorhanden, durch welche die Bahn mithilfe eines
Bahneinfädelungsendes übertragen wird.
In der Praxis wird das schmale Bahneinfädelungsende zuerst durch die
Papiermaschine geführt, wobei
es danach ausgebreitet wird, um eine Bahn mit voller Bahnbreite
auszubilden. Die Bahneinfädelung kann
auch aus mehreren unterschiedlichen Stufen bestehen. In einer Verarbeitungsstufe
wird das Bahneinfädelungsende
zum Beispiel mithilfe von Bahneinfädelungsseilen transportiert.
Zwischen den Verarbeitungsstufen sind jedoch Unterbrechungen in
den Bahneinfädelungsvorrichtungen
vorhanden, wenn mehrere Vorrichtungen zum Transportieren des Bahneinfädelungsendes
verwendet werden.
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Es
sind mehrere Blasplatten zum Führen
des Bahneinfädelungsendes
bekannt. Der Betrieb einer Blasplatte basiert auf dem Coanda-Phänomen, welches
durch die Anordnung einer Luftblaswirkung parallel zu der Oberfläche der
Blasplatte erzeugt wird. Ein Vakuum baut sich auf der Fläche auf
und saugt das Bahneinfädelungsende
in Richtung der Fläche. Gleichzeitig
schiebt die Luftblaswirkung das Bahneinfädelungsende nach vorne. Wenn
notwendig, kann die Blasplatte extrem klein und ohne sich bewegende
Teile hergestellt sein. Andererseits wird durch die Verbindung mehrerer
Blasplatten nacheinander eine Vorrichtung erzeugt, die einen Transportweg
für das
Bahneinfädelungsende
schafft.
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Vorhandene,
auf Blasplatten basierende Ausrüstungen
weisen viele Probleme und Mängel auf.
Bei bekannten Ausrüstungen
wird die Luftblaswirkung unter Verwendung von Hochdruckdüsen erzeugt.
Mit anderen Worten ausgedrückt
arbeiten die Blasplatten mit einem Luftdruck, der in Abhängigkeit von
dem Druckluftnetzwerk der Papiermühle normalerweise in dem Bereich
2–6 bar
(200–600
kPa) liegt. Zusätzlich
können
10–30
Düsen in
einer einzelnen Vorrichtung vorhanden sein, wobei der Verbrauch von
Druckluft sehr groß ist.
In der Praxis ist eine Düse aus
einem Kanal ausgebildet, in dem Löcher nahe beieinander eingearbeitet
sind. Die Löcher
befinden sich in Abständen
von etwa 10–20
mm voneinander, und weisen einen Durchmesser von etwa 1,5 mm auf.
Die Luft wird mit Schallgeschwindigkeit aus den Löchern ausgestoßen. In
der Praxis kann die Geschwindigkeit trotz Erhöhung des Druckes nicht darüber hinaus
erhöht
werden. Trotzdem wird eine Druckerhöhung die Bewegungsrate der
Luft leicht erhöhen,
wobei die Erhöhung
in der Praxis trotzdem bedeutend sein wird.
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Aus
einem Loch mit Schallgeschwindigkeit austretende Luft erzeugt ein
lautes Geräusch.
Außerdem
kann der Druck in der Düse
nicht angepasst werden, wenn sich die Geschwindigkeit des Bahneinfädelungsendes
oder die Papierqualität ändert. In
der Praxis ist die Transportkraft immer dieselbe, wodurch es schwierig
wird, die Ausrüstung
in unterschiedlichen Positionen anzubringen. Weiterhin erzeugt die Hochgeschwindigkeitsluftblaswirkung
genau an der Düse
und insbesondere nach derselben ein hohes Vakuum. In der Praxis
neigt das Bahneinfädelungsende
dann dazu, auf die Fläche
vor der Düse
gesaugt zu werden. Durch diesen Abrieb wird viel Reibung erzeugt,
was den Transport des Bahneinfädelungsendes
nach vorne beeinträchtigt.
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Insbesondere
in langen Vorrichtungen ist der Abstand zwischen den Düsen in Maschinenrichtung oftmals
zu groß.
In der Praxis fällt
die Geschwindigkeit der Luftblaswirkung nach dem Vakuumspitzenwert
nach der Düse
schnell ab. Daher variiert die Kraft in der das Bahneinfädelungsende
transportierenden Ausrüstung
in großem
Umfang, wodurch die Bahneinfädelung
beeinträchtigt
wird. Mit anderen Worten ausgedrückt
ist die Traktion unterbrochen. Zusätzlich kann die Hochgeschwindigkeitsluftblaswirkung
das Bahneinfädelungsende
sogar zum Reißen
veranlassen. Weiterhin fehlt bei bekannten Ausrüstungen eine das Bahneinfädelungsende
korrigierende Kraft, wenn das Bahneinfädelungsende seitlich von dem
geplanten Weg abweichen sollte.
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Mit
der Erfindung soll eine neue Art von Vorrichtung zum Führen eines
Bahneinfädelungsendes in
einer Papiermaschine geschaffen werden, die vielseitiger als zuvor,
und die insbesondere genauer einstellbar ist, und bei der die Nachteile
des Standes der Technik vermieden werden. Die kennzeichnenden Merkmale
der vorliegenden Erfindung sind in den dazugehörigen Ansprüchen aufgeführt. Bei der Ausrüstung gemäß der Erfindung
wird die Luftblaswirkung unter Verwendung einer erstaunlichen Konstruktion erzeugt.
Bei der Ausrüstung
wird ein Düsenspalt
verwendet, der bei bestimmten Ausführungsformen auch einfach angepasst
werden kann. Mit Düsenspalt
ist gemeint, dass eine gleichmäßige Traktion, die
sich insbesondere über
eine große
Distanz erstreckt, mit einem beträchtlich niedrigeren Druck und einem
niedrigeren Energieverbrauch als zuvor erzeugt werden kann. Zusätzlich ist
die Traktionskraft leicht anpassbar, wodurch die Ausrüstung für unterschiedliche
Positionen und unterschiedliche Papierqualitäten geeignet wird. Der Düsenspalt
ist aus Elementen ausgebildet, die so kombinierbar sind, dass sie
sogar sehr lange Vorrichtungen bilden können. Andererseits kann sogar
ein einzelnes Element, in dem mehrere Düsenspalte ausgebildet sind,
verwendet werden. Durch die Verwendung einfacher Elemente und Strukturen,
die aus denselben ausgebildet sind, wird das Anhaften des Bahneinfädelungsendes
an der Oberfläche
des Elementes vermieden. Somit bewegt sich das Bahneinfädelungsende
sanft und ruhig. Die Struktur der Elemente ermöglicht eine einfache Herstellung
von Transportwegen, die eine sowohl vertikale als auch seitliche
Verlagerung des Bahneinfädelungsendes
ermöglichen.
Zusätzlich kann
der Düsenspalt
asymmetrisch gestaltet werden, so dass Korrekturkräfte auch
seitlich auf das Bahneinfädelungsende
gerichtet werden können.
Die gesteuerte Beseitigung überschüssiger Luft
zwischen dem Bahneinfädelungsende
und dem Element ist für den
Erfolg der Bahneinfädelung
ebenfalls von Bedeutung.
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Nachfolgend
wir die Erfindung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen,
die einige Ausführungsformen
der Erfindung darstellen, detaillierter untersucht, wobei
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1a einen
Querschnitt der Ausrüstung gemäß der Erfindung
darstellt,
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1b eine
Draufsicht eines Teils der Ausrüstung
von 1a darstellt,
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1c eine
Vorderansicht des Elementes gemäß der Erfindung
darstellt,
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2a eine
teilweise Vergrößerung der
Ausrüstung
von 1a darstellt,
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2b eine
axonometrische Ansicht des Elementes von 1c darstellt,
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3 drei
Ausrüstungssätze gemäß der Erfindung
darstellt, die aufeinanderfolgend in einer Papiermaschine installiert
sind,
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4a ein
schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform des Düsenspaltes
der Ausrüstung
gemäß der Erfindung
darstellt,
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4b eine
Draufsicht einer zweiten Ausführungsform
der Ausrüstung
gemäß der Erfindung darstellt,
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4c eine
Teilquerschnittsansicht der Ebene A-A von 4b darstellt.
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In 1 ist die Ausrüstung gemäß der Erfindung zum Führen des
Bahneinfädelungsendes
dargestellt. Die Ausrüstung
wird insbesondere in Papiermaschinen und anderen Bahnbildungsmaschinen verwendet.
Die Ausrüstung
umfasst mindestens zwei aufeinanderfolgende Flächen 11 in Bewegungsrichtung
des Bahneinfädelungsendes 10.
Ein Teil des Bahneinfädelungsendes 10 ist
in Verbindung mit 2b dargestellt. Eine Düse 12 zur
Erzeugung einer gerichteten Luftblaswirkung ist zwischen den aufeinanderfolgenden
Flächen
(2a) angeordnet. Auf diese Weise wird das zu der
ersten Fläche
geführte
Bahneinfädelungsende
in Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes vorwärts zu der
nachfolgenden Fläche
transportiert. In den Figuren ist die Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes mittels
eines geraden Pfeiles dargestellt. Für funktionell ähnliche
Komponenten werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Ausrüstung
mindestens zwei Zellelemente, die im Verhältnis zueinander versetzt angeordnet
sind. Somit ist die Düse
der zwischen den Elementen ausgebildete Spalt und die Fläche ist die
Wand auf der Seite des Spaltes der durch das Element begrenzten
Wände.
Der Versatz der Elemente 13 ist aus 1a, und
der Spalt 14 aus 2a klar
ersichtlich. Das nachfolgende Element in Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes
ist etwas niedriger als das Vorangegangene, so dass ein Spalt zwischen
den die Flächen
ausbildenden Wänden
ausgebildet wird. Durch die Verwendung der dargestellten Elemente
und insbesondere durch die Nutzung ihrer gegenseitigen Positionierung
werden die Eigenschaften einfach in der Düse erzeugt und die Düse kann
sogar eingestellt werden. In 1a sind fünf Elemente 13 gemäß der Erfindung
miteinander verbunden.
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In
der Ausrüstung
sind die aufeinanderfolgenden Elemente unter Verwendung von Verbindervorrichtungen
lösbar
aneinander befestigt. Deshalb können
die Größe und Form
des Spaltes durch Änderung
der gegenseitigen Position und Ausrüstung der Elemente wie gewünscht eingestellt
werden. Zusätzlich
können
die Elemente einzeln transportiert, und erst am Installationsort
aneinander befestigt werden. Wenn notwendig, kann die Anzahl von
Elementen später
verändert,
und einzelne Elemente können
sogar ersetzt werden, wenn die Ausrüstung beschädigt ist. In diesem Fall umfassen
die Verbindervorrichtungen 15 innerhalb des Elementes 13 eingepasste
Ansätze 16,
die zum Beispiel unter Verwendung von Schrauben in den aufeinanderfolgenden
Elementen verbunden sind. Zusätzlich
kann wenn notwendig eine geeignete Dichtung zwischen den Elementen verwendet
werden.
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Das
Element ist vorzugsweise ein Kanal aus Blech mit einem im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt. Dank des hohlen Kanals bilden die aufeinanderfolgenden
Elemente eine Überdruckkammer
aus, die den Überdruck über die
Gesamtlänge
der Ausrüstung
verteilt. Zusätzlich
können
die rechteckigen Elemente leicht im Verhältnis zueinander ausgerichtet werden.
Weiterhin wird die Ausrüstung
vorteilhafterweise leicht, jedoch starr, wenn Blech zur Herstellung der
Elemente verwendet wird. Zusätzlich
können
Laserwerkzeuge zur Bearbeitung des Blechs, zum Schneiden und Schweißen verwendet
werden. Die Elemente sind dann mit hoher Präzision von Abmessung und Form
ohne spanende Formung gebrauchsfertig. Daher können die Elemente zuverlässig und leicht
aneinander montiert werden. In 1a sind auch
Endstücke 17 dargestellt,
mit denen der Kanal verschlossen werden kann. Das Endstück 17 kann ebenfalls
vorteilhafterweise an den zuvor erwähnten Ansätzen 16 befestigt
werden.
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Dank
den Verbindervorrichtungen kann die gegenseitige Ausrichtung der
Elemente wenn notwendig verändert
werden. Mit anderen Worten ausgedrückt können die Form und Größe des Spaltes düsenspezifisch
verändert
werden, da die Düsen
in den Fugen zwischen den Elementen ausgebildet sind. Die Verbindervorrichtungen
sind so geformt, dass die Elemente neben der Vertikalpositionierung im
Verhältnis
zueinander gedreht werden können, wodurch
das Umdrehen der Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes ermöglicht wird.
So bildet sich zum Beispiel an der größeren Seite eines geneigten
Spaltes ein entsprechend größerer Massenstrom
als an der kleineren Seite aus. In diesem Fall ist der statische
Druck in einem kleinen Abstand von der Düse niedriger als auf der Seite
des größeren Spaltes.
Daher bewegt sich das Bahneinfädelungsende
in Richtung des niedrigeren statischen Druckes. Auf diese Weise
kann das Bahneinfädelungsende
durch einfaches Drehen der Elemente im Verhältnis zueinander quer nach
rechts oder links geführt
werden. Im Allgemeinen sollte die Breite des Spaltes in Abhängigkeit
von dem Bedarf des Führens des
Bahneinfädelungsendes
in Querrichtung der Maschine 1–10
Mal breiter als das Bahneinfädelungsende
sein. Typischerweise ist der Spalt jedoch 1,2–2,5 Mal breiter als das Bahneinfädelungsende.
Auf Grund der oben beschriebenen Einstellungsmöglichkeit weist der Spalt eine
viereckige Form auf. Das Viereck wird in Abhängigkeit von der gegenseitigen Position
der Elemente entweder rechteckig oder rautenförmig sein. Weiterhin schrumpft
das Viereck in extremen Fällen
durch Drehen der Elemente so, dass es ein Dreieck bildet, wobei
die Luftmasse in diesem Fall an einer Kante des Elementes aufhört zu strömen.
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Gemäß der Erfindung
beträgt
die Länge
des Elementes 50–400
mm, vorzugsweise 100–300
mm, die Länge
der gesamten Ausrüstung
so viel wie 20 m. In der Praxis ist das Element somit kürzer als
es breit ist. Ohne Erhöhung
der Komplexität
der Konstruktion oder des Luftverbrauches der Ausrüstung kann
der Abstand zwischen den Düsen
leicht verkürzt
werden, so dass eine ununterbrochene Traktion über das Bahneinfädelungsende
erzeugt wird. Zusätzlich
sind kurze Elemente leicht herstellbar und transportierbar. Die
Länge der
Elemente wird hauptsächlich
auf der Grundlage des in den Düsen
erforderlichen Druckpegels bestimmt. In der Praxis beträgt die Höhe des Spaltes
0,5–10
mm, vorzugsweise 1–4,5
mm, was hauptsächlich
von dem Flächengewicht
des Bahneinfädelungsendes
abhängig
ist. Mit einer Erhöhung des
Flächengewichtes
erhöht
sich der erforderliche Druckpegel. Zusätzlich wird innerhalb des Elementes ein Überdruck
von 1–30
kPa verwendet. Der relevante Druckpegel wird vorzugsweise unter
Verwendung eines Ventilators erzeugt, wobei der Druckpegel außerdem regulierbar
ist. Gleichzeitig liegt die Geschwindigkeit der aus dem Spalt austretenden
Luft im Bereich von 40–200
m/s, was beträchtlich
niedriger als beim Stand der Technik ist. Im Allgemeinen wird die
Geschwindigkeit der Luft so reguliert, dass sie das Doppelte der
Geschwindigkeit des Bahneinfädelungsendes
beträgt.
Mit einer unter der Schallgeschwindigkeit liegenden Luftblaswirkung
wird das Bahneinfädelungsende
außerdem
beträchtlich
weniger rau als mit Luft behandelt, die mit Schallgeschwindigkeit
austritt, und die Möglichkeit
eines Reißens
des Bahneinfädelungsendes
wird verringert. Gleichzeitig ist der Geräuschpegel der Ausrüstung wesentlich
niedriger als derjenige von Ausrüstungen, bei
denen Druckluft verwendet wird. In den Figuren bilden die Wände der
Elemente 13 auch Seiten 18 aus, die das Ausbrechen des
Bahneinfädelungsendes
von oben auf der Ausrüstung
verhindern. Alternativ ist die Verwendung zum Beispiel von an der
Seite des Elementes befestigten Kunststoffbarrieren möglich.
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In
der Praxis hat die aus der Düse
austretende Luft eine hohe Geschwindigkeit. Dementsprechend ist
der statische Druck folglich im Vergleich zu dem ansonsten in dem
Luftstrom vorherrschenden Druck niedrig. Daher neigt das Bahneinfädelungsende
unmittelbar nach der Düse
dazu, an der Fläche anzuhaften
oder zumindest gegen die Fläche
zu reiben. Um Anhaften und Abrieb zu vermeiden, ist nach jedem Spalt 14 in
Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes
eine Schmierzone 19 in der die Fläche 11 ausbildenden
Wand vorhanden. Die Schmierzone soll Luft von innerhalb des Elementes
zwischen das Bahneinfädelungsende
und die Fläche
führen.
In der Praxis wird Luft aus in der Fläche ausgebildeten kleinen Löchern zwischen
die Fläche
und das Bahneinfädelungsende
geblasen. Dadurch bildet sich ein Luftkissen zwischen der Fläche und
dem Bahneinfädelungsende
aus, und verringert die Reibung wesentlich. Der Durchmesser der
Löcher
in der Schmierzone sollte hauptsächlich
in Abhängigkeit von
dem Flächengewicht
und der Bewegungsgeschwindigkeit des Bahneinfädelungsendes 0,2–8 mm, noch
typischer 0,5–2,5
mm betragen. Dementsprechend sollte der Abstand der Löcher voneinander
hauptsächlich
in Abhängigkeit
von der Größe der Löcher 1–50 mm,
noch typischer 3–30
mm betragen. Die Schmierzone sollte vorzugsweise dieselbe Breite wie
die Düse
aufweisen. Dementsprechend sollte die Länge der Schmierzone in Abhängigkeit
von dem Flächengewicht
des Papiers 0,5–100
mm, noch typischer 1–25
mm betragen. Im Allgemeinen erstreckt sich die durch ein Loch oder
Löcher
ausgebildete Schmierzone über
die Gesamtbreite des Elementes und weist eine Länge von 5–30%, vorzugsweise 10–20% der
Länge des
Elementes auf.
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Die
Geschwindigkeit der aus der Düse
austretenden Luft verringert sich natürlicherweise, während sie
sich weiter von der Düse
weg bewegt, so dass das Bahneinfädelungsende
dazu neigen wird, sich von der Fläche zu lösen. Dies ist wiederum in Bezug
auf die Nutzung der Traktionskraft der nachfolgenden Düse nachteilig.
Gemäß der Erfindung
ist in der Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes eine Auslasszone 20 auf
der Fläche 11 vor
der Düse vorhanden.
Die Auslasszone 20 soll die Luft von dem Element 13 weg
zwischen das Bahneinfädelungsende
und die Fläche 11 führen. Vorzugsweise
befindet sich eine Auslasszone vor jeder Düse. In der ersten Ausführungsform
werden auch Auslasskanäle 21 verwendet.
Dadurch wird der optimale Abstand des Bahneinfädelungsendes von der Fläche an der
nachfolgenden Düse
sichergestellt. Gleichzeitig verbleibt das Bahneinfädelungsende über die
gesamte Ausrüstung
in einem passenden Abstand. Die Perforation der Auslasszone und
ihre Breite in Querrichtung der Maschine sind im Wesentlichen dieselben
wie in der zuvor erwähnten
Schmierzone. Die Länge
der Auslasszone in Maschinenrichtung sollte hauptsächlich in
Abhängigkeit
von der Länge
des Elementes und der Geschwindigkeit des Bahneinfädelungsendes
jedoch 5–250
mm, noch typischer 50–200
mm betragen. Die Auslasszone kann sogar sehr lang sein, da nach
der Blaswirkung überschüssige Luft zwischen
dem Bahneinfädelungsende
und der Fläche
vorhanden ist. Der Mittelpunkt der Auslasszone sollte jedoch weit
genug von dem Beginn des Elementes entfernt angeordnet sein, um
einen ungestörten
Betrieb der Luftblaswirkung sicherzustellen. Die in 1b und 2b dargestellten
Zonen sind aus kleinen Löchern
ausgebildet. Anstatt von Löchern können auch
in einem Winkel zu der Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes
angeordnete schmale Schlitze verwendet werden. Die Zone wird dann
umfassend, ohne isolierte Bereiche. Dieselbe Wirkung kann auch durch
Versetzen der Positionen der Löcher
erreicht werden.
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Gemäß der Erfindung
wird der Überdruck überraschenderweise
unter Verwendung eines Ventilators 26 (1a und 3)
erzeugt. Die Erzeugung des Druckes wird dann wirtschaftlich sein,
und die Luftmenge kann leicht reguliert und erhöht werden. Zu diesem Zweck
umfasst die Ausrüstung
einen Ventilator zum Zuführen
von Luft in die Elemente. Zusätzlich
ist der Ventilator vorzugsweise ein Ventilator einer anderen Vorrichtung
in der Nähe
der Ausrüstung, wobei
die andere Ausrüstung
während
der Bahneinfädelung
ausgeschaltet ist. Dadurch werden die Beschaffungs- und Betriebskosten
der Ausrüstung
weiter verringert. So ist zum Beispiel der Ventilator des Trockners
während
der Bahneinfädelung
ausgeschaltet, was die Verwendung des betroffenen Ventilators zur
Druckbeaufschlagung der Ausrüstung
ermöglicht.
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Die
für die
Ausrüstung
erforderliche Luft wird somit unter Verwendung eines Ventilators
erzeugt, wodurch mit hohem Druck komprimierte Druckluft unnötig wird.
Die durch den Ventilator erzeugte Luft wird über einen oder zwei lange Schläuche in
die durch die Elemente erzeugte Kammer geleitet. Die für die Ausrüstung erforderliche
Geschwindigkeit und Luft sind von der Geschwindigkeit des Bahneinfädelungsendes
abhängig.
Durch die Verwendung von Niederdruckluft und der Ausrüstung gemäß der Erfindung können die
Geschwindigkeit und der Druck der Luft durch einfaches Einstellen
des Ventilators reguliert werden. In der Praxis kann eine nahezu
stufenlose Regulierung durch die Verwendung eines Frequenzwandlers
zur Veränderung
der Drehzahl des Ventilators erreicht werden. Daher kann trotz der durch
den Wechsel von Papierqualitäten
verursachten Veränderung
des Flächengewichtes
ein und dieselbe Ausrüstung
zum Transportieren des Bahneinfädelungsendes
verwendet werden. Beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Qualitäten ist
die Anpassung des Ventilators das Einzige, was benötigt wird. Die
Investitionskosten der Ausrüstung
werden ebenfalls durch das Fehlen von Druckluftschläuchen, Steckern
und Ventilen verringert. Zusätzlich
wird Druckluft mit einem Ventilator wirtschaftlicher erzeugt als mit
einem Kompressor.
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Dank
der durch die Spalte ausgebildeten Düsen ist der erforderliche Überdruck
sehr niedrig. Der Druckpegel innerhalb der Ausrüstung sollte 1–30 kPa,
noch typischer 5–15
kPa, größer als
der Umgebungsdruck sein. Der betroffene Überdruck kann bereits mit einem
einzelnen Ventilator erreicht werden. Der erforderliche Überdruck
ist hauptsächlich
von der Geschwindigkeit und dem Flächengewicht des Bahneinfädelungsendes
abhängig.
In seiner einfachsten Form erfolgt der Auslass aus dem Auslasskanal
unter der Auslasszone in die Umgebung. Um die Luft effektiver auszustoßen, kann
auch ein Vakuum in dem Auslasskanal angeordnet sein. Der Druckpegel
in dem Auslasskanal sollte dann in Abhängigkeit von der Größe der Löcher und
der Auslasszone 0,01–15 kPa,
noch typischer 0,05–5
kPa niedriger als der Umgebungsdruck sein.
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Jedes
Element ist im Wesentlichen identisch, wobei in mindestens einer
Wand des Elementes eine Öffnung
vorhanden ist. In 2b befindet sich die Öffnung 22 im
Boden des Elementes 13, kann jedoch auch in den Seitenwänden angeordnet
sein. Die Öffnung
ist angeordnet, um unter Verwendung eines Anschlusses zum Einleiten
von Luft in die Elemente ausgefüllt
zu werden. In 1a ist der Anschluss 23 an
dem Abschlusselement 13 befestigt, und ein von dem Ventilator 26 kommender
Schlauch ist an dem Anschluss 23 befestigt. Alternativ
wird die Öffnung unter
Verwendung einer Befestigungshalterung verschlossen, um die Ausrüstung der
Papiermaschine zu tragen. In 1a ist
die Befestigungslasche 24 an dem mittleren Element 13 angepasst.
Die Öffnungen in
den anderen Elementen 13 sind unter Verwendung von Stopfen 25 verschlossen.
In 1a ist auch der Luftstrom dargestellt. Die Luft
wird durch einen Anschluss 23 in die Ausrüstung eingeleitet,
von wo aus sie durch die Spalte 14 ausgestoßen wird,
um das Bahneinfädelungsende
zu transportieren. Die Luft strömt
auch durch die Schmierzonen. In der Auslasszone bewegt sich die
Luft dementsprechend durch die Löcher
zu dem Auslasskanal und von dort aus der Ausrüstung hinaus.
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In 3 sind
drei Ausrüstungssätze gemäß der Erfindung
dargestellt, die aufeinanderfolgend in einer Papiermaschine installiert
sind. Der Weg des Bahneinfädelungsendes 10 während der
Bahneinfädelung
ist hier mittels einer gestrichelten Linie, und der Weg der Bahn
mittels einer Volllinie dargestellt. Wenn die Bahneinfädelung beginnt,
wird das Bahneinfädelungsende
von der Fläche
des letzten Trockenzylinders gelöst
und zu dem ersten Ausrüstungssatz
geführt.
Die Ausrüstungssätze sind
so angeordnet, dass das Bahneinfädelungsende
ohne separate Hilfsvorrichtungen von einem Satz zu einem anderen
läuft.
In diesem Fall umfasst die Ausrüstung ein
spezielles Endstück
mit einem einstellbaren Führungsstreifen.
Die dargestellten Elemente, wovon zusätzlich zu dem Endstück neun
vorhanden sind, sind außerdem
gekrümmt,
und befinden sich in dem mittleren Ausrüstungssatz. Der Ventilator 26 ist
schematisch dargestellt und wird zum Blasen von Luft in alle drei
Ausrüstungssätze verwendet.
Durch die Verwendung mindestens teilweise flexibler Anschlüsse 23 kann
die Position der Ausrüstung
wenn notwendig, durch Veränderung
der Position der Befestigungslaschen 24 eingestellt werden.
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Bei
der Ausführungsform
von 3 wird das Bahneinfädelungsende über mehrere
Meter transportiert. In einer Papiermaschine können Stellen vorhanden sein,
an denen es schwierig ist, selbst für zwei Elemente Raum zu finden.
In diesem Fall kann die in 4b dargestellte
Ausführungsform
verwendet werden. In 4b ist ein einzelnes Element
dargestellt, wovon wenn notwendig mehrere entweder aufeinanderfolgend
installiert, oder einzeln verwendet werden können. In diesem Fall ist das
Element 13 flach, weist jedoch mehrere Düsen 12 jeweils
in Quer- und Längsrichtung
auf. Auch hier ist die Düse 12 eine
Spaltdüse,
die aus einer in dem Grundmaterial angeordneten Blaswirkungsöffnung 27 der
aus Bogenmaterial bestehenden Fläche 11 ausgebildet ist.
Dementsprechend ist die Auslasszone 20 aus einer einzelnen
oder mehreren Auslassöffnungen 28 ausgebildet,
deren Konstruktion ähnlich,
jedoch entgegengesetzt zu der Konstruktion der Blaswirkungsöffnung 27 sein
soll. Daher bleibt das Bahneinfädelungsende
in einem passenden Abstand von der Fläche. Außerdem wird durch die Verwendung
des Elementes ein gesteuerter und sanfter Luftstrom auf der Fläche erzeugt,
so dass die Empfindlichkeit des Bahneinfädelungsendes für Richtungsfehler
verringert wird. Das Bahnende kann auch leicht gesteuert werden,
während
der Luftverbrauch kleiner als beim Stand der Technik ist. Durch
die Verwendung mehrerer Blaswirkungsöffnungen wird eine ungestörte und geschichtete
Luftblaswirkung für
die gewünschte
Distanz über
das gesamte Element erzeugt.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Ausrüstung
gemäß der Erfindung
weist Blaswirkungsöffnungen
in spezifischen Abständen über den
Bereich der gesamten Fläche
auf, wodurch die Luftblaswirkung über die gesamte Platte so gleichmäßig wie
möglich gestaltet
wird. Die Blaswirkungsöffnungen 27 sind
so geformt, dass sie den Strom parallel zu der Fläche 11 möglichst
wenig stören
(4a). Die Struktur einer Auslassöffnung ist
somit derjenigen einer Blaswirkungsöffnung ähnlich, jedoch gegen den Luftstrom eingestellt.
Daher entfernt sie einen Teil der auf der Fläche strömenden Luft, ohne den Gesamtstrom
zu stören,
so wie zum Beispiel der Spoiler eines Sportwagens.
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In
dem Element gemäß der Erfindung
liegen die Größen der
Blaswirkungsöffnungen
in einer Größenordnung
von 1–2
mm. Die Anzahl und Größe der Blaswirkungs-
und Auslassöffnungen
sind wie erforderlich dimensioniert. Die Auslassöffnungen können entweder mit normalem
Luftdruck betrieben oder mit einem Vakuum versehen werden, so dass
der Ausstoß der
Luft wirksamer gestaltet wird. 4c stellt einen
Teilquerschnitt eines Elementes 13 gemäß der Erfindung dar. In diesem
Fall werden die geblasene Luft und die gesaugte Luft so voneinander
getrennt, dass dort zum Beispiel ein Luftkanal 29 vorhanden ist,
in den die zu den Gebläseöffnungen
gehende Luft geführt
wird, der in Blechtechnik ausgeführt
ist. In 4b sind mehrere Luftkanäle 29 dargestellt.
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Auch
in diesem Fall kann das Element außerdem ziemlich frei geformt
werden, wodurch selbst komplizierte Bahneinfädelungen wie zum Beispiel diejenigen
bei Oberflächenleimungs-
und Streichstationen und in Kalandern möglich sind. Insbesondere ist
ohne Saugen die Gehäusekonstruktion
unnötig.
In einem solchen Fall weist das Element nur eine obere Platte und
die darin enthaltenen Kanäle
auf. Andererseits kann das Element auch mit einem sich öffnenden
Boden ausgestattet werden, wodurch die Vakuumkammer 31 und
die Auslassöffnungen
wenn notwendig leicht gereinigt werden können. Dementsprechend können Dampf
oder Wasser auch in die Luftkanäle
eingeleitet werden, um Verunreinigungen zu entfernen. Die Platte,
welche die Oberfläche
des Elementes bildet, kann zum Beispiel durch Rollen des Musters
der Blaswirkungs- und Auslassöffnungen bereits
in die Platte genauso wie in einer Platte mit tränenförmigen Mustern realisiert werden.
In diesem Fall besteht die einzige verbleibende Arbeitsstufe im Öffnen der
gerollten Aussparungen, um Öffnungen auszubilden.
Eine andere Art der Herstellung der Öffnungen besteht im Stempeln,
wobei eine genaue Form in den Öffnungen
erzeugt wird. Das wesentliche Merkmal besteht im Fehlen separater
Düsen,
da die notwendigen Spalte zwischen den Elementen oder in dem Grundmaterial
des Plattenwerkstoffes geschaffen werden.
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Die
Ausrüstung
gemäß der Erfindung
ist zuverlässig
im Betrieb, und kann in Verbindung mit unterschiedlichen Papierqualitäten angewandt
werden. Außerdem
kann die Ausrüstung
umfassend angepasst werden, und ist wirtschaftlich im Gebrauch. Weiterhin
können
aus den Elementen mehrere Wege zum Transportieren des Bahneinfädelungsendes ausgebildet
werden. Zusätzlich
können
die aufeinanderfolgenden Elemente in einem Winkel zueinander angeordnet
werden, so dass gekrümmte
Wege hergestellt werden können.
In der dargestellten Ausführungsform
wird das Bahneinfädelungsende
auf der oberen Fläche
der Ausrüstung
transportiert. Durch die auf den Kopf gestellte Anordnung der Ausrüstung kann
das Bahneinfädelungsende
auch auf der unteren Fläche transportiert
werden. In diesem Fall bleiben die Ausrüstung und insbesondere die
Fläche
und die Zonen sauber. Andererseits ist es möglich, durch aufeinanderfolgende
Anordnung mehrerer Spalte selbst ein einzelnes Element zu verwenden.
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Zusammenfassung
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Ausrüstung zum
Führen
eines Bahneinfädelungsendes
in einer Papiermaschine
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Die
Erfindung betrifft eine Ausrüstung
zum Führen
eines Bahneinfädelungsendes
in einer Papiermaschine. Die Ausrüstung umfasst mindestens zwei
aufeinanderfolgende Flächen
(11) in Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes (10), zwischen
denen eine Düse
(12) zur Ausbildung einer gerichteten Luftblaswirkung und
somit zum Transportieren des Bahneinfädelungsendes (10)
angeordnet ist. Die Ausrüstung
umfasst ein Element (13), in dem eine Auslasszone (20)
in der Fläche
(11) vor der Düse
(12) in Bewegungsrichtung des Bahneinfädelungsendes (10)
angeordnet ist, um die Luft von dem Element (13) weg zwischen
das Bahneinfädelungsende
(10) und die Fläche
(11) zu führen.