DD262256A5

DD262256A5 - Verfahren und vorrichtung zur stabilisierten fuehrung einer bewegten materialbahn

Info

Publication number: DD262256A5
Application number: DD87307174A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Greimel; Alfred Luttenberger; Wolfgang Promitzer
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1987-09-23
Publication date: 1988-11-23
Also published as: ATA255286A; IT1231414B; AT387801B; DE3731541C2; IT8721998A0; YU175187A; YU46228B; DE3731541A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stabilisierten Fuehrung einer bewegten Materialbahn, z. B. Papierbahn, insbesondere mit hoeheren Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich von 1 000 bis 1 500 m/min. Erfindungsgemaess wird in Bereichen, wo die Bahn freilaufend bewegt wird, die von der Bahn mitgerissene Luft, gegebenenfalls unter Zufuhr von Hilfsluft, unter Ausbildung eines Luftpolsters entlang der Bahn gefuehrt und vorzugsweise am Ende der Fuehrungszone, insbesondere bei Erreichen einer Stauzone, abgesaugt. Das Luftpolster wird dabei vorzugsweise durch Stroemungsverdichtung in einem Keilspalt gebildet, der verstellbar sein kann und insbesondere fremdluftfrei abgesaugt. Eine weitere Luftabsaugung kann bereits vor Ende der Fuehrungszone vorgesehen sein. Insbesondere zur Durchfuehrung dieses Verfahrens wird weiterhin eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein wesentliches Kennzeichen ist, dass in Bereichen, wo die Materialbahn kontaktlos gefuehrt ist, im Abstand von der Materialbahn mindestens ein Verdichterschuh vorgesehen ist, der eine vorzugsweise verstellbare Einlaufkeilzone zum Verdichten von von der Bahn mitgerissener Luft sowie eine entlang der Materialbahn verlaufende Fuehrungszone fuer die verdichtete Luft aufweist. Fig. 1

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stabilisierten Führung einer bewegten Materialbahn, z. B. Papierbahn, insbesondere mit höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich von 1 000 bis 1500m/min.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei Einrichtungen zur Herstellung und/oder Behandlung von Materialbahnen, in denen diese Bahnen z. B. über Walzen bewegt werden, so ist bekannt, nehmen diese Bahnen und auch ihre mitlaufenden Stützelemente, wie Sieb- oder Andruckbänder, Luft mit, so daß um die Bahnen eine mitlaufende Luftströmung entsteht. Bei höheren Bahngeschwindigkeiten und geringen Bahngewichten, so z.B. in Papiermaschinen mit Bahngeschwindigkeiten von 1 000 bis 1 500 m/min, führt die von der Bahn mitgezogene Luft zwischen einer Walze, über die die Bahn anliegend geführt wird (z. B. Umlenkwalze, Trockenwalze), und der Bahn zu einem Stau, d. h. zu örtlichen Überdrucken, die Luft muß seitlich abströmen und führt insbesondere bei hohen Bahnbreiten u.a. zum Flattern der Bahn und sonstigem unruhigem Lauf der Bahn über die entsprechende Walze. Es treten u.a. Schwingungen auf, die bei Papier zum Abreißen der Bahn führen können; oft kann die Anlage nicht mit der angestrebten hohen Bahngeschwindigkeit gefahren werden.

Insbesondere flattern die Bahnen in Bereichen, wo sie ohne Kontakt mit Maschinenteilen, also freilaufen, z. B. im Bereich zwischen zwei Walzen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stabilisierten Führung eienr bewegten Materialbahn zur Verfugung zu stellen, womit zuverlässig und energieökonomisch verfahren werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stabilisierten Führung einer bewegten Materialbahn, z. B. Papierbahn, insbesondere mit höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich von 1000 bis 1 500m/ min zu schaffen, so daß die Bahnführung besonders in auflagelosen und deren angrenzenden Bereichen stabilisiert wird, damit die Mitreißluftströmung keine schädlichen Auswirkungen zeigen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mitreißluftströmung selbst zum Stabilisieren der Bahn herangezogen wird. Dazu wird vor allem die mitgerissene Luft zur Ausbildung eines Luftpolsters, der mit der Bahn weitergeführt wird und den Bahnlauf stabilisiert, herangezogen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dieses Luftpolster am Ende der angestrebten Bahnführungszone wieder abgesaugt, bevor es zu einem Stau kommt.

Demgemäß ist das erfindungsgemäße Verfahren zur stabilisierten Führung einer, insbesondere mit höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich von 1000 bis 1 500m/min, bewegten Materialbahn vor allem dadurch gekennzeichnet, daß in Bereichen, wo die Bahn freilaufend bewegt wird, von der Bahn mitgerissene Luft, gegebenenfalls unter Zufuhr von Hilfsluft, unter Ausbildung eines Luftpolsters entlang der Bahn geführt und, vorzugsweise am Ende der Führungszone, insbesondere bei Erreichen einer Stauzone, abgesaugt wird.

Vorteilhaft wird das Luftpolster durch Strömungsverdichtung in einem vorzugsweise verstellbaren., Keilspalt gebildet. Zweckmäßigerweise wird das Luftpolster in einem zwischen der Materialbahn und einer entlang der Führungszone verlaufenden Wand gebildeten Spalt geführt. Sehr günstig ist es, wenn die den Luftpolster bildende Luftmenge mindestens großteils, vorzugsweise vollständig und insbesondere aus dem Anlaufbereich zwischen der Bahn und einer Walze, abgesaugt wird. Gute Endergebnisse lassen sich erzielen, wenn die den Luftpolster bildende Luftmenge im Bereich der Erreichung eines gewünschten Luftfeuchtigkeitsgehaltes abgesaugt wird.

Entsprechend ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur stabilisierten Führung einer, insbesondere mit höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich von 1000 bis 1 500 m/min, bewegten Materialbahn, die vor allem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, vor allem dadurch gekennzeichnet, daß in Bereichen, wo die Materialbahn kontaktlos geführt ist, im Abstand von der Materialbahn mindestens ein Verdichterschuh vorgesehen ist, dereine . vorzugsweise verstellbare Keilzone zum Verdichten von der Papierbahn mitgerissener Luft sowie eine entlang der Materialbahn verlaufende Führungszone für die verdichtete Luft aufweist. Dabei ist es günstig, wenn der Abstand zwischen Verdichterschuh und der Materialbahn verstellbar ist und der Verdichterschuh mit einer Luftabsaugung verbunden ist. Für die Praxis ist es günstig, wenn der Verdichterschuh als Kasten ausgebildet ist und am Ende der Bahnführungszone mindestens eine, insbesondere die Materialbahnbreite bestreichende, Absaugöffnung, vorzugsweise eine durchgehende Lochreihe, aufweist. Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Kasten geteilt, wobei im Anfangsbereich der Bahnführungszone mindestens eine weitere Absaugöffnung vorgesehen ist und wobei vorzugsweise die Absaugöffnung und die weitere Absaugöffnung;oweils über ein unabhängig einstellbares Drosselorgan mit der Luftabsaugung verbunden sind. Außerdem kann im Bereich der Keilzone eine Zuführung für, insbesondere trockene und gegebenenfalls vorerwärmte, Hilfsluft vorgesehen sein. Für die Praxis ist es unter Umständen vorteilhaft, wenn der Verdichterschuh eine Abdichtung zur Verhinderung der zusätzlichen Absaugung von Fremdluft aufweist. Die Abdichtung zur Verhinderung der zusätzlichen Absaugung von Fremdluft kann auch zwischen dem Verdichterschuh und der in Bahnbewegungsrichtung folgenden Bahnführungswalze vorgesehen sein. Der Verdichterschuh kann auch zwischen zwei Bahnführungswalzen angeordnet sein.

Insbesondere gelangen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer Papiermaschine, insbesondere einem Schnelläufer, sowie vorzugsweise in deren Trockenpartie zum Einsatz.

Auführungsbeispiel

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben, in der die Fig. 1 bis 4 die Führung einer Papierbahn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Trockenwalzen zeigen und in denen gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen tragen.

Im Laufe ihrer Bildung wird eine Papierbahn 1 nacheinander über zwei Trockenwalzen 2; 3 geführt, wobei sie zwischen den Trockenwalzen 2; 3 kontaktlos, also frei läuft. An der Seite der Papierbahn 1, die mit der zweiten Trockenwalze 3 in Berührung kommt, ist im Abstand von der Papierbahn 1 ein Verdichterschuh 4 so vorgesehen, daß zwischen Papierbahn 1 und Verdichterschuh 4 ein Spalt 5 gebildet ist, dessen Breite verstellbar ist. Die von der Papierbahn 1 mitgerissene Luft strömt in Richtung von der Trockenwalze 2 zur Trockenwalze 3 in den Spalt 5 ein, wobei im Einlaufbereich des Verdichterschuhs 4 eine vorzugsweise verstellbare Keilzone 6 gebildet ist, in der die Luftströmung verdichtet wird und so einen Luftpolster im Spalt 5 bildet, der mögliche Bahnschwingungen ausgleicht.

Naturgemäß würde sich am Ende des Spalts 5 im Zwickel 7 zwischen der Papierbahn 1 und zweiter Trockenwalze 3 ein Luftstau bilden, wenn die Luft nicht ausreichend rasch abgeführt wird. Zu diesem Zweck ist der Verdichterschuh 4 als Kasten mit einem Hohlraum 8 ausgebildet, der einerseits mit einer nicht dargestellten Luftabsaugung, z. B. einem Axialsauggebläse, und anderseits über eine Saugöffnung 9 mit dem Zwickel 7 in Verbindung steht (Pfeile). Die Saugleistung wird so abgestimmt, daß kein Luftstau eintritt, also abgestimmt auf die im Spalt 5 geförderte Luftmenge. Um zu verhindern, daß im Spalt 10 zwischen Verdichterschuh 4 und Trockenwalze 3 in dessen Bewegungsrichtung weitere Luft einströmt, die ebenfalls abgesaugt werden müßte, ist eingangs dieses Spalts 10 eine Streifendichtung 11 angeordnet. In Fig. 2 erkennt man eine weitere Streifendichtung 12 zwischen dem Verdichterschuh 4 und einer Umlenkwalze 13 für ein Anpaßsieb 14, das zum Anpressen der Papierbahn 1 an eine Trockenwalze dient.

Die Keilzone 6 wird auf der einen Seite durch die Papierbahn 1 und auf der anderen Seite durch den Einlaufbereich des Verdichterschuhs 4 begrenzt. Eine Verstellung der Keilzone 6 erfolgt daher vor allem über den Einlaufbereich des Verdichterschuhs 4 und insbesondere durch die Ausbildung und Anstellung von dessen Luftlenkfläche(n). In der Zeichnung sind ein zur Papierbahn 1 hin gewölbter Anfangsbereich 15 und ein ebener Übergangsbereich 16 zu erkennen, an den sich eine zur Papierbahn 1 parallele Spaltbegrenzung 17 anschließt. Der Anfangsbereich 15 und der Übergangsbereich 16 können z.B. auch durch eine einzige Luftlenkfläche ersetzt sein, die von der Materialbahn weggewölbt ist.

Man erkennt, daß bei geringer Absaugleistung ein jeweils guter Stabilisierungseffekt an freilaufenden Bahnabschnitten erzielbar ist. Voraussetzung ist, daß die Absaugung den Zwickel zwischen der Bahn und der von der Bahn angelaufenen Trockenwalze erfaßt. Wird, wie bei den dargestellten und erläuterten Beispielen, die erfindungsgemäße Vorichtung in der Trockenpartie einer Papiermaschine eingesetzt, ist es dadurch möglich, gezielt Luft mit einem maximalen Feuchtigkeitsgehalt aus dem System abzuführen. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, den Energieverbrauch in der Trockenpartie um bis zu etwa 10% zu senken. Je nach der Effizienz der Ausschaltung dieser unerwünschten Lufteinströmung in den Absaugzwickel durch Streifendichtungen sind auch noch höhere Einsparungen möglich.

Die Absaugleistung kann dabei gering gehalten werden, z. B. genügen Unterdrücke kleiner als 1 mbar (einige mm Wassersäule).

In den Fig.3 und 4 sind zwei Varianten der Ausführungsform nach Fig. 1 dagestellt, wobei jeweils auch der Einlaufbereich des Verdichterschuhs 4 als Hohlkammer 18 ausgebildet ist.

Gemäß Fig.3 ist die Hohlkammer 18 mit dem Spalt 5 über eine Absaugöffnung 19, die in der Ausbildung im wesentlichen der Absaugöffnung 9 der Hohlkammer 8 entsprechen kann, verbunden und die Hohlkammern 8 bzw. 18 stehen über Drosselorgane 20 bzw. 21 mit einer Luftabsaugung in Verbindung. Bei dieser Ausführungsform kann der Anteil der als Luftpolster im Spalt 5 geführten Luft gegenüber der eingezogenen Gesamtluftmenge gesteuert variiert werden.

Bei der iri Fig.4 dargestellten Ausführungsform ist die Hohlkammer 18 nicht als Saugkammer, sondern als Blaskammer ausgeführt und über ein Drosselorgan 22 aus einem Zuluftsystem zugeführte, insbesondere trockene und gegebenenfalls vorerwärmte Luft wird über den Anfangsbereich 15 und/oder den Übergangsbereich 16 der Keilzone 6 zugeführt (Pfeile).

Hierdurch kann einerseits wieder das gebildete Luftpolster variiert werden, anderseits kann der Wirkungsgrad der Anordnung, u.a. auch die Trockenleistung, durch die Zufuhr von trockener Hilfsluft erhöht werden. Dabei kann die Luftzufuhr, insbesondere im Anfangsbereich 15,sogegendieanlaufende Papierbahn 1 gerichtet werden, daß die Hilfsluft einen Sperrstrahl bildet, der die von der Papierbahn 1 mitgenommene Feuchtluft von der Bahn abhebt, so daß in den Spalt 5 entsprechend weniger oder gar keine Feuchtluft eintritt.

Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform kann eine Kombination der Ausführungsform nach Fig.3 und Fig. 4sein, wobei zusätzlich zur Ausbildung der Hohlkammer 18 als Saugkammer eine Hilfsluftzufuhr zur Keilzone 6 erfolgt.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet neben einer Stabilisierung der Bahnführung im Freiluftbereich, wo die Bahnen sonst nur durch die Zuspannung beim Transport stabilisiert sind und daher insbesondere anfällig gegenüber dem Auftreten von Schwingungen, und einer verbesserten Trockenleistung in der Trockenpartie von Papiermaschinen auch eine vorteilhafte Anordnung zur Maschinenentlüftung.

Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Anordnung bei sämtlichen bahnbildenden und bahnbearbeitenden Maschinen mit Vorteil angeordnet werden und ist am wirksamsten bei schnellaufenden Anlagen und hohen Bahnbreiten.

Beim Einsatz in der Trockenpartie von Papiermaschinen ist ein sehr hoher Wirkungsgrad dann erzielbar, wenn der Wärmeenergieeinsatz gering ist, also die Abluftfeuchtegehalte bzw. Taupunkte hoch sind.

Claims

1. Verfahren zur stabilisierten Führung einer bewegten Materialbahn, z.B. Papierbahn, insbesondere mit höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich von 1 000 bis 1 500m/min, dadurch gekennzeichnet, daß in Bereichen, wo die Bahn freilaufend bewegt wird, von der Bahn

mitgerissene Luft, gegebenenfalls unter Zufuhr von Hilfsluft, unter Ausbildung eines Luftpolters entlang der Bahn geführt und, vorzugsweise am Ende der Führungszone, insbesondere bei Erreichen einer Stauzone, abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Luftpolster durch Strömungsverdichtung in einem, vorzugsweise verstellbaren, Keilspalt gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftpolster in einem zwischen der Materialbahn und einer entlang der Führungszone verlaufenden Wand gebildeten Spalt geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Luftpolster bildende Luftmenge mindestens großteils, vorzugsweise vollständig und insbesondere aus dem Anlaufbereich zwischen der Bahn und einer Walze, abgesaugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Luftpolster bildende Luftmenge im Bereich der Erreichung eines gewünschten Luftfeuchtigkeitsgehaltes abgesaugt wird.

6. Vorrichtung zur stabilisierten Führung einer bewegten Materialbahn, z. B. Papierbahn, insbesondere mit höheren Geschwindigkeiten, beispielsweiseim Bereich von 1000 bis 1500 m/min, dadurch gekennzeichnet, daß in Bereichen, wo die Materialbahn kontaktlos geführt ist, im Abstand von der Materialbahn mindestens ein Verdichterschuh (4) vorgesehen ist, der eine vorzugsweise verstellbare Keilzone (6) zum Verdichten von der Papierbahn (1) mitgerissener Luft sowie eine entlang der Materialbahn verlaufende Führungszone für die verdichtete Luft aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Verdichterschuh (4) und der Materialbahn verstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterschuh (4) mit einer Luftabsaugung verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterschuh (4) als Kasten ausgebildet ist und am Ende der Bahnführungszone mindestens ein, insbesondere die Materialbahnbreite bestreichende, Absaugöffnung, vorzugsweise eine durchgehende Lochreihe, aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten geteilt ist, wobei im Anfangsbereich der Bahnführungszone mindestens eine weitere Absaugöffnung vorgesehen ist und wobei vorzugsweise die Absaugöffnung und die weitere Absaugöffnurvg jeweils über ein unabhängig einstellbares Drosselorgan (27) mit der Luftabsaugung verbunden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Keilzone (6) eine Zuführung für, insbesondere trockene und gegebenenfalls vorerwärmte, Hilfsluft vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterschuh (4) eine Abdichtung zur Verhinderung der zusätzlichen Absaugung von Fremdluft aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zur Verhinderung der zusätzlichen Absaugung von Fremdluft zwischen dem Verdichterschuh (4) und der in Bahnbewegungsrichtung folgenden Bahnführungswalze vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterschuh (4) zwischen zwei Bahnführungswalzen angeordnet ist.