DE102005017791A1 - Bahnleitelement - Google Patents

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Benjamin Méndez-Gallon
Stefan Reich
Manfred Ueberschär
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Voith Patent GmbH
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/36Guiding mechanisms
    • D21F1/38Pads

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bahnleitelement zur Führung und/oder Umlenkung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, welches mit Druckgas beaufschlagbar ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Faserstoffbahn (3) erstreckt, aufweisend einen Mantel (2) mit einer der Faserstoffbahn (3) zugeordneten Bahnleitfläche (2a) und wenigstens einer gasdurchlässigen, porösen Schicht, um zwischen der Bahnleitfläche (2a) und der darüber laufenden Faserstoffbahn (3) einen Tragfilm zu bilden. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Mantel (2) aus wenigstens zwei Schichten (4, 5), nämlich einer inneren (4) und einer äußeren Schicht (5), besteht, wobei die innere Schicht (4) aus dem gasdurchlässigen, porösen Material besteht, welches einen Widerstand gegen das den Mantel (2) durchströmende Druckgas bildet und wobei die äußere Schicht (5) stabilitätsbildend ist und eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen (13) enthält, die über die poröse, innere Schicht (4) mit wenigstens einer mit dem Druckgas beaufschlagbaren Kammer (8) in Verbindung stehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bahnleitelement zur Führung und/oder Umlenkung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, welches mit Druckgas beaufschlagbar ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Faserstoffbahn erstreckt, aufweisend einen Mantel mit einer der Faserstoffbahn zugeordneten Bahnleitfläche und wenigstens einer gasdurchlässigen, porösen Schicht, um zwischen der Bahnleitfläche und der darüber laufenden Faserstoffbahn einen Tragfilm zu bilden.
  • Ein Bahnleitelement mit einer luftdurchlässigen, porösen und zylindrisch geformten Oberfläche ist aus verschieden Druckschriften bereits bekannt.
  • Auf die DE-A1 103 22 519 soll hierbei verwiesen werden.
  • Mit derartigen Leitelementen soll eine definierte gleichmäßige Luftverteilung möglich sein, so dass die Faserstoffbahn berührungslos und ohne Gefahr einer Faltenbildung bei deren Lauf durch eine Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschine führbar ist.
  • In der Praxis konnte diese Luftverteilung sowie auch die Anordnung und Befestigung des luftdurchlässigen, porösen Materials auf einem Tragkörper noch nicht zufriedenstellend gelöst werden
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vor allem in dieser Hinsicht verbessertes Bahnleitelement bereitzustellen, mit dem eine kontaktlose Führung und Umlenkung einer Faserstoffbahn möglich ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenes Bahnleitelement.
  • Demgemäß ist vorgesehen, dass der Mantel des Bahnleitelementes, aus wenigstens zwei Schichten gebildet ist. Erfindungsgemäß besteht dieser Mantel aus einer inneren und einer äußeren Schicht. Dabei ist vorgeschlagen, dass die äußere Schicht die stabilitätsbildende Schicht sein soll und die innere Schicht aus dem gasdurchlässigen, porösen Material bestehen soll. Der Funktionsbereich kann dabei größer als jener Bereich in Umfangsrichtung des Bahnleitelementes sein, der von der Faserstoffbahn umschlungen wird.
  • Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, dass die äußere Schicht eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen aufweist. Die Durchtrittsöffnungen stehen über die poröse, gasdurchlässige innere Schicht in Verbindung mit wenigstens einer Druckkammer. Die Kammer, welche mit dem Druckgas, insbesondere konditionierte Druckluft für eine berührungslose Führung der Faserstoffbahn beaufschlagbar ist, ist nach außen hin bzw. zu einer benachbarten Kammer hin mit Dichtungselementen abgedichtet.
  • Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die äußere Schicht durchgängig (zur Stabilitätsbildung) und die innere Schicht in Längsabschnitte bzw. einzelne schmale Segmente geteilt, ausgebildet ist. Der Einbau der inneren Schicht ist dadurch einfacher. Außerdem können sich die einzelnen Abschnitte besser an die Innenseite der äußeren Schicht anschmiegen, wodurch eine unerwünschte Querverteilung der zur Durchströmung des Bahnleitelementes vorgesehenen Druckluft vermieden werden. Die Durchströmung der luftdurchlässigen Oberfläche des Bahnleitelementes erfolgt dadurch nur in radialer Richtung von innen nach außen und gewährleistet eine kontaktlose Führung der Faserstoffbahn.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die Luft beim Durchströmen des Bahnleitelementes in radialer Richtung von innen nach außen zur zu führenden Faserstoffbahn hin, einen großen Druckabfall erfährt. Dieser Druckabfall bewirkt, dass stets gleiche Luftmengen abgegeben werden. In überraschender Weise funktioniert das sogar in solchen Fällen, wo der Abstand der Faserstoffbahn zum Bahnleitelement unterschiedlich, d.h. ungleichmäßig ist.
  • Aus diesem Grunde ist im Inneren der Bahnleitfläche die wenigstens eine Kammer angebracht, die das Anströmen der Bahnleitfläche mit Druckluft von innen her möglich macht. Zweckmäßig ist auch die Anordnung von mehreren umfangsseitig angebrachten Druckkammern. Die Anzahl und die Größe der Druckkammern richtet sich nach der Größe des gesamten Bahnleitelementes. Anders ausgedrückt: die Größe bestimmt sich durch den gewünschten Funktionsbereich, also jenen Bereich den die Faserstoffbahn umschlingen soll. So ist jeder beliebige Umschlingungswinkel möglich. Das Bahnelement kann deshalb eine an diesen Winkel angepasste Querschnittsform haben. In diesem Sinne ist auch eine komplett kreiszylindrische Querschnittsform, Viertelkreisform oder Halbkreisform mit ebensolcher Umschlingung oder aber auch eine gerade Bahnführungsfläche möglich.
  • Die für die Stabilität, d.h. auch Tragfunktion zuständige äußere Schicht weist, wie oben schon beschrieben, eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen auf. Diese ermöglichen den Durchlass des Druckgases bzw. der Druckluft nach außen, wodurch ein auf der Bahnleitfläche ein Tragfilm entsteht, auf der die Faserstoffbahn berührungslos geführt und auch umgelenkt werden kann.
  • Gespeist werden die Durchtrittsöffnungen von wenigstens einem in das Innere des Bahnleitelementes ragenden Druckluftanschluss, der einen Durchgang oder bei mehreren Anschlüssen auch entsprechend mehrere Durchgänge durch eine unterhalb angeordnete Abdeckschicht hat. Über diese Durchgänge gelangt das Druckgas bzw. die Druckluft in die wenigstens eine Druckkammer bzw. die Mehrzahl an Kammern und kann von unten her sehr effektiv die innere, poröse Schicht anströmen. Die Druckkammern befinden sich zwischen der inneren Schicht und der Abdeckschicht und sind durch Dichtungselemente voneinander getrennt.
  • Bei kleineren Bauweisen reichen ein einzelner Luftanschluss und nur eine einzelne Druckkammer aus.
  • Bei einer Mehrzahl an vorhandenen Kammern ist dabei jede Kammer mit einem eigenen Druckluftanschluss versehen. Die Druckkammern können alle mit dem gleichen Versorgungsdruck versehen sein. Es ist aber auch eine unterschiedliche Versorgung möglich, beispielsweise um Ein- und Auslaufbereiche (dort wo die Faserstoffbahn dem Bahnleitelement zuläuft und abläuft) anders zu versorgen. Innerhalb jeder Kammer wird der Versorgungsdruck gleichmäßig über die Breite (in Breitenrichtung der Faserstoffbahn bzw. des Bahnleitelementes gesehen), verteilt. Zur Seite hin sind die Druckkammern von Seitenwänden begrenzt. In der genannten Breitenrichtung können mehrere Seitenwände vorgesehen sein, mit denen die Druckkammern zonenartig abgegrenzt sind, so dass eine zonenweise Querprofilierung, d.h. mit zonenweise anderem Versorgungsdruck möglich ist.
  • Zu erwähnen ist noch, dass die bereits beschriebene Abdeckschicht sehr vorteilhaft aus mehreren Abdeckelementen bestehen kann, die in ihrer Anzahl dann der Anzahl der Druckkammern und Längselemente der porösen Schicht entsprechen. Durch diese Ausführungsform ist man in der Lage das Bahnleitelement leicht herzustellen, auseinander zu bauen und ggf. die einzelnen porösen, gasdurchlässigen Teile zum Zwecke der Reinigung oder auch beispielsweise zum Zwecke der Porositätsänderung gewünschtenfalls austauschen.
  • Vorteilhaft ist es hinsichtlich des Herstellungsaufwandes auch, wenn die äußere, die Durchtrittsöffnungen aufweisende Schicht aus einem Rohr oder einem Rohrabschnitt (je nach Größe des Bahnleitelementes) gefertigt ist. Entscheidend für die Auswahl ist, wie eben beschrieben, der beabsichtigte Umschlingungsgrad der Faserstoffbahn. Bei Umschlingung von ca. 180° würde man also ungefähr einen halben Rohrquerschnitt wählen.
  • Dementsprechend ist dann auch die äußere Schicht in ihrer Größe herzustellen.
  • Eine zweckmäßige Möglichkeit kann darin bestehen, dass die äußere Schicht auf der inneren durchlässige und poröse Schicht nur aufliegt. Die äußere Schicht stellt die Funktionsschicht dar und weist einen nur geringen Luftwiderstand auf. Vorgesehen ist, diese Schicht aus Stahl zu fertigen.
  • Eine weitere sehr zweckmäßige Lösung besteht darin, dass die innere Schicht eine geringere Steifigkeit als die äußere Schicht aufweist. Die innere Schicht legt sich dadurch bei ihrer Anströmung, ausgehend von der Beaufschlagung der wenigstens einen Druckkammer an die Innenseite der äußeren Schicht an. Dadurch wird erreicht, dass die eingangs schon beschriebene unerwünschte Querverteilung und Ungleichmäßigkeit des zur Durchströmung des Bahnleitelementes vorgesehenen Druckgases bzw. der bevorzugt anzuwendenden Druckluft vermieden wird.
  • Deshalb ist es von Vorteil, wenn die innere Schicht aus einem flexiblen Material, vorzugsweise textilem Kunststoff oder Folie besteht.
  • Zweckmäßig kann es sein, wenn diese flexible innere Schicht, die für den beabsichtigten Druckabfall sorgt, aus mehreren Einzellagen aufgebaut ist. Deren Einzelluftwiderstände addieren sich zum Gesamtluftwiderstand. Haben die Einzellagen unterschiedliche Einzelluftwiderstände, so können sie so angeordnet sein, dass die Lage mit dem höchsten Widerstand von der Bahn am weitesten entfernt ist. Dies garantiert die Schaffung einer kompakten Gesamteinheit ohne Querströmungen. Die innere Schicht kann auch so gestaltet sein, dass ihr Luftwiderstand nach außen hin kontinuierlich zunimmt.
  • Die durchströmende Gas- bzw. Luftmenge ist abhängig vom Versorgungsdruck. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der den einzelnen Kammern zugeführte Versorgungsdruck für das berührungslose Führen der Faserstoffbahn im Bereich zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar und die durch diesen Versorgungsdruck regelbare und durch die Schichten strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m3/(min m2), vorzugsweise 0,5 bis 3 m3/(min m2) beträgt.
  • Sehr zweckmäßig ist es, wenn die äußere Schicht – vorzugsweise bestehend aus Stahl- eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen in Form von durch Lasertechnik hergestellten kreisrunden Bohrungen oder Langlöchern aufweist.
  • Diese Öffnungen lassen sich dadurch kostengünstig und in hervorragender Qualität herstellen. Zudem lässt sich mit der Vielzahl an Öffnungen eine hohe Luftdurchlässigkeit und eine gleichmäßige und definierte Luftverteilung erreichen. Das war mit den Mitteln aus dem Stand der Technik- z.B. mit sogenannten Airturns, die eine Prallluftströmung direkt an die Faserstoffbahn abgeben – oder mit porösen Leitelementen ohne definierte Öffnungen nicht möglich.
  • Die Gestaltung der einzelnen Durchtrittsöffnungen der äußeren Schicht ist aus weiteren Unteransprüchen entnehmbar.
  • Das erfindungsgemäße Bahnleitelement ist vorgesehen für einen Einsatz innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, die bevorzugterweise eine Papierbahn sein soll.
  • Ein bevorzugter Anwendungsort kann seine Anordnung unmittelbar nach einer Streichvorrichtung sein, mit der die Faserstoffbahn ein- oder beidseitig mit einem flüssigen bis pastösen Medium zu beschichten ist. Hier kommt es in besonderem Maße auf eine berührungslose Führung der Bahn an, weil die frische Auftragsschicht nicht durch irgendwelche Kontakte beschädigt werden soll. Außerdem soll hier die Bildung von Falten vermieden werden, weil diese sich negativ auf die Auftragsqualität auswirken würden.
  • Das erfindungsgemäße Bahnleitelement kann einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn entlang ihrem Laufweg zugeordnet sein.
  • Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
    • – berührungslose Bahnführung
    • – definierte und gleichmäßige Luftverteilung in Richtung der Faserstoffbahn
    • – die Luftverteilung ist unabhängig vom Bahnabstand
    • – reinigungsfreundliche Ausführung
    • – verschleißarme bis verschleißfreie Oberfläche
    • – zuverlässige und dauerhafte Verbindung aller Einzelteile
    • – Senkung der Betriebskosten durch geringeren Luftverbrauch
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
    Es zeigen in schematischer Darstellung:
  • 1: ein erfindungsgemäßes Bahnleitelementes im Querschnitt
  • 2: die Draufsicht auf die äußere Schicht der Oberfläche des erfindungsgemäßen Bahnleitelementes mit verschiedenen Beispielen a bis l der Anordnung von Durchtrittsöffnungen
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In der 1 ist Teilabschnitt eines erfindungsgemäßen Bahnleitelementes 1 im Querschnitt dargestellt.
  • Es weist im Beispiel einen konvexen Mantel 2 mit einer Bahnleitfläche 2a auf, so dass das Bahnleitelement 1 in etwa einen kreisförmigen, oder halbkreisförmigen, oder ähnlichen bogenförmigen Querschnitt bildet. Sein Querschnitt und seine Größe hängen jedenfalls vom beabsichtigten Umschlingungswinkel einer über das Bahnleitelement 1 in Laufrichtung L zu führenden Faserstoffbahn 3 ab.
  • Der Mantel 2 des Bahnleitelementes 1 besteht aus einer inneren Schicht 4 und einer äußeren Schicht 5.
  • Die äußere Schicht 5 ist stabilitätsbildend, d.h. bildet einen Tragkörper oder Teil eines Tragkörpers 6, wobei die äußere Schicht 5 aus einem Rohr oder einem Rohrsegment besteht und aus Stahl gefertigt und durchgängig über den gesamten Umfang ausgebildet ist, wohingegen die innere Schicht 4 aus einzelnen Längselementen 4.1 besteht.
  • Zwischen der inneren, luftdurchlässigen Schicht 4 und einer unterhalb der inneren Schicht befindlichen Abdeckschicht 7 ist wenigstens eine Druckkammer 8 gebildet. Im Beispiel der 1 sind drei solcher Kammern 8 vorhanden, die in Umfangsrichtung U angeordnet sind und die in radialer Richtung zum Inneren des Bahnleitelementes 1 hin mit je einem Druckluftanschluss 9 versehen sind.
  • In der Abdeckschicht 7, die aus einzelnen streifenartigen Abdeckelementen 7.1 gefertigt ist, ist deshalb auch ein Durchgang 10 für den Druckluftanschluss 9 zur Beaufschlagung der wenigstens einen Kammer 8 vorhanden.
  • Die innere Schicht 4 ist so ausgebildet, dass sie eine geringere Steifigkeit als die äußere Schicht 5 aufweist. Dadurch wird erreicht, dass sich die im Beispiel verwendeten einzelnen Längselemente 4.1 sich bei ihrer Anströmung, ausgehend von einer Beaufschlagung der Kammer 8 mit Druck an die Innenseite 5a der äußeren Schicht 5 anlegt.
  • Die geringere Steifigkeit der Schicht 5 wird durch Wahl eines flexiblen Materials, vorzugsweise textilem Kunststoff oder Folie erreicht.
  • Diese innere Schicht 4 kann aus mehreren, aber nicht im Einzelnen dargestellten Einzellagen 4a bis 4n aufgebaut sein. Dabei ist daran gedacht, dass die einzelnen Lagen a bis n unterschiedliche Einzelluftwiderstände aufweisen, die sich zu einem Gesamtluftwiderstand addieren. Der gewünschte Luftwiderstand bzw. die Luftdurchlässigkeit kann dadurch gezielt eingestellt werden, so dass der beabsichtigte Druckabfall für eine besonders gleichmäßige Abgabe der Luftmenge sorgt.
  • In 1 ist erkennbar, dass die einzelnen Längselemente 4.1 der inneren Schicht 4 in Umfangsrichtung U auf Abstand A zueinander gesetzt sind. In je einem solchen Abstand A ist je eine Halteleiste 11 angeordnet. In diese Halteleisten 11 greift vom Inneren des Bahnleitelementes 1 bzw. von unten her und ebenfalls die einzelnen Abdeckelemente 7.1 durchdringend, jeweils eine Schraubverbindung 12 ein.
  • Jede Kammer 8 ist zwischen der inneren Schicht 4 und der Abdeckschicht 7 bzw. Abdeckelementen 7.1 mit seitlichen Dichtungen 13 verschlossen.
  • Nachzutragen ist, dass die einzelnen Kammern 8 flach ausgebildet sind. Diese Form der Kammern 8 ist relativ einfach herstellbar und lässt auch die symmetrische Anbringung von jeweils einem Luftdruckanschluss 9 zu. Jede Kammer ist also mit einem Luftanschluss versehen, wobei die Kammern 8 alle mit dem gleichen Versorgungsdruck oder auch mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind. Die unterschiedliche Beaufschlagung ist dann zu wählen, wenn der Einlaufbereich 14 (wo die Faserstoffbahn 3 dem Bahnleitelement 1 zuläuft) und/oder der Auslaufbereich 15 (wo die Faserstoffbahn das Leitelement 1 in Bahnlaufrichtung L wieder verlässt) anders versorgt werden soll.
  • Innerhalb der Kammern 8 wird in der Regel der Versorgungsdruck, der im Bereich von 1 bis 19 bar, vorzugsweise aber unter 6 bar liegt, über die Breitenrichtung des Bahnleitelementes 1 gleichmäßig verteilt. An den Stirnseiten des Bahnleitelementes 1 befindet sich jeweils eine Seitenwand 16, die die Druckkammern seitlich zur Umgebung hin begrenzt. Hierbei ist also die einzelne Kammer 8 maschinenbreit ausgeführt. Zusätzlich können aber noch zusätzliche Seitenwände 16 zur Unterteilung der Kammern 8 in einzelne nicht dargestellte Quersegmente oder Zonen vorhanden sein. Diese so gebildeten Zonen ermöglichen eine Querprofilierung bzw. Versorgung mit unterschiedlichen Versorgungsdrücken innerhalb der Maschinenbreite, wobei unter der Maschinenbreite auch die Bahnleitelementbreite verstanden sein soll. Diese Ausführung gewährleistet stets eine definierte, gleichmäßige und berührungslose Führung der Faserstoffbahn 3 auf einer Tragluftschicht bzw. einem Tragfilm 17.
  • Die Schichtdicke der äußeren Schicht 5 beträgt insgesamt zwischen 4 und 20 mm, wogegen die Schichtdicke der luftdurchlässigen inneren Schicht 4 zwischen 0,5 und 50mm beträgt, je nach Gesamtlänge des Bahnleitelementes oder der Länge der aufgebrachten Schicht des Mantels 2. Der Mantel 2 bzw. auch nur die poröse Schicht 4 kann auch aus einzelnen Segmenten bestehen und auf dem maschinenbreiten Träger 6 aufgebracht sein.
  • Ferner beträgt der den Kammern 8 zugeführte Versorgungsdruck für das berührungslose Führen der Faserstoffbahn 3 zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar und die durch diesen Versorgungsdruck regelbare und durch die Schichten 4 und 5 strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m3/(min m2), vorzugsweise 0,5 bis 3 m3/(min m2).
  • Die äußere Schicht 5 weist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 18 auf. Die entsprechende Anordnung dieser Durchtrittsöffnungen ist in Lochbildern der 2 in Abbildungen a) bis l) dargestellt.
  • Aus Übersichtlichkeitsgründen wurden nur vereinzelt Bezugszeichen eingezeichnet, da abgesehen von der Anordnung der Durchtrittsöffnungen 18 die einzelnen Elemente in allen Abbildungen gleichermaßen vorkommen.
  • Die Durchtrittsöffnungen 18 sind als kleine kreisrunde parallele Löcher mit gleichem Abstand zueinander (Bild a) oder in zueinander versetzter Anordnung und in ebenso gleichem Abstand (Bild b) herstellbar und sind der Vollständigkeit halber deshalb hier mit aufgeführt.
  • Im Rahmen der Erfindung werden allerdings Durchtrittsöffnungen 18 in Form von Langlöchern vorgeschlagen. Diese weisen die Form von Ovalen oder Schlitzen auf und sind in den Abbildungen c) bis l) als kurze Striche dargestellt. Die Durchtrittsöffnungen 18 weisen eine maximale Breite b von 0,2 bis 1 mm auf. Die Maße gelten auch als Durchmesser der kreisrunden Bohrungen bei Bildern a) und b).
  • Die konstante Länge d der bevorzugten länglich ausgebildeten und in etwa in Laufrichtung L ausgerichteten Durchtrittsöffnungen 18, wie die Bilder c) bis l) andeuten sollen, beträgt ca. 5 bis 20 mm.
  • Im Beispiel c) und d) beträgt die Länge 5mm, in den übrigen Beispielen 10mm.
  • Außerdem weisen die Durchtrittsöffnungen 18 jeweils einen Abstand a zueinander zwischen kleiner 5mm bis kleiner 15mm auf. Im Beispiel gemäß Abbildung a) und b) mit kleinen kreisrunden Löchern beträgt der Abstand a) nur 4mm. Im Beispiel c) und g) je 10 mm, im Beispiel d) f) h) i) k) und l) jeweils 14mm, im Beispiel j) 6mm.
  • Die Abbildungen a) bis l) zeigen, dass die Durchtrittsöffnungen 18 in Reihen R angeordnet sind.
  • Außerdem können die einzelnen Durchtrittsöffnungen 18 gegenüber einer nebenliegenden Reihe versetzt zueinander angeordnet sein, wie die Bilder d), f), g), i), k), j) zeigen. Dabei sind Zwischenabstände zwischen den einzelnen Reihen R, wie in Bild d) und f) oder auch keine Zwischenabstände zwischen den einzelnen Reihen R, wie Bild g), oder Überdeckungen der Enden der Durchtrittsöffnungen 18, wie Bild j) zeigt, möglich.
  • Die Durchtrittsöffnungen 18 können in ihren Reihen R auch parallel nebeneinander und mit größerem Zwischenabstand zwischen den Reihen R angeordnet sein, wie Bild e) zeigt.
  • Die Reihen R der Durchtrittsöffnungen 18 haben zueinander einen Abstand A' von ca. 3 bis 18 mm.
  • Die Abbildungen k) und l) sollen zeigen, dass es auch möglich ist, die Durchtrittsöffnungen 18 in einem Winkel α zur Laufrichtung L der Faserstoffbahn auszurichten, weil damit eine Vergrößerung der Wirkfläche der Öffnungen 18 durch deren Überdeckung in deren Randbereichen in Querrichtung Q gesehen, möglich ist und dadurch die hier nicht dargestellte Faserstoffbahn besser geführt wird.
  • Der Winkel α beträgt zwischen 7° und 15°.
  • Das erfindungsgemäße Bahnelement 1 kann unmittelbar an eine Streichvorrichtung zum Beschichten einer oder beider Seiten der Faserstoffbahn 3 angeordnet sein kann. Wichtig ist, dass die aufgetragene Schicht eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums, wie Streichfarbe, Leim oder Stärke nicht beschädigt wird und die durch den Auftrag verursachte Quellung der Bahn mit möglicher anschließender Faltenbildung F ausgebügelt werden kann.
  • Es ist aber auch einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn 3 entlang ihrem Laufweg L zuordenbar.
  • All diese beschriebenen Ausführungen und Anordnungen sind abhängig von den aktuellen Bedingungen innerhalb einer Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschine. So lassen sich beispielsweise die genannten Bemessungen und Versorgungswerte der Druckluft an die jeweilige Bahngeschwindigkeit oder die Art der Faserstoffbahn (z.B. Papiersorte) anpassen, um so einen optimalen Laufzeitwirkungsgrad der Maschine zu erreichen.
  • Das Bahnleitelement 1 ist innerhalb einer auf eine Trockenpartie folgende Streichmaschine einer Maschine zur Herstellung und Veredelung einer Papier- oder Kartonbahn eingesetzt, könnte aber auch in anderen Partien der Maschine Anwendung finden, wo die Faserstoffbahn aufgrund Ihres Feuchtigkeitsgehaltes zur Faltenbildung neigt.
  • Dabei kann der Einbau nur an einer Bahnseite oder aber auch an beiden Bahnseiten erfolgen.
  • Auf die Darstellung und Beschreibung der speziellen Auftragsaggregate soll hier verzichtet werden, da diese hinlänglich bekannt sind.
  • 1
    Bahnleitelement
    2
    Mantel
    2a
    Bahnleitfläche
    3
    Faserstoffbahn
    4
    innere poröse Schicht
    4.1
    Längselement
    4a-4n
    Einzellagen
    5
    äußere Tragschicht
    5.1
    Innenseite
    6
    Tragkörper
    7
    Abdeckschicht
    7.1
    Abdeckelement
    8
    Kammer
    9
    Druckluftanschluss
    10
    Durchgang
    11
    Halteleiste
    12
    Schraubverbindung
    13
    Dichtung
    14
    Einlaufbereich
    15
    Auslaufbereich
    16
    Seitenwand
    17
    Tragfilm
    18
    Durchtrittsöffnungen
    A
    Abstand zwischen Längselementen 4.1
    A'
    Reihenabstand
    U
    Umfangsrichtung
    L
    Laufrichtung
    R
    Reihe
    a
    Abstand; b Breite; d Länge; α Winkel

Claims (24)

  1. Bahnleitelement zur Führung und/oder Umlenkung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, welches mit Druckgas beaufschlagbar ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Faserstoffbahn (3) erstreckt, aufweisend einen Mantel (2) mit einer der Faserstoffbahn (3) zugeordneten Bahnleitfläche (2a) und wenigstens einer gasdurchlässigen, porösen Schicht, um zwischen der Bahnleitfläche (2a) und der darüber laufenden Faserstoffbahn (3) einen Tragfilm zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (2) aus wenigstens zwei Schichten (4, 5), nämlich einer inneren (4) und einer äußeren Schicht (5) besteht, wobei die innere Schicht (4) aus dem gasdurchlässigen, porösen Material besteht, welches einen Widerstand gegen das den Mantel (2) durchströmende Druckgas bildet und wobei die äußere Schicht (5) stabilitätsbildend ist und eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen (13) enthält, die über die poröse, innere Schicht (4) mit wenigstens einer mit dem Druckgas beaufschlagbaren Kammer (8) in Verbindung stehen.
  2. Bahnelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (5) durchgängig ausgebildet und die innere Schicht (4) aus einzelnen Längselementen (4.1) zusammengesetzt ist.
  3. Bahnleitelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren Schicht (4) bzw. einem Längselement (4.1) und einer unterhalb der inneren Schicht angeordneten Abdeckschicht (7), bestehend aus einzelnen Abdeckelementen (7.1) wenigstens eine Kammer (8) verbleibt, die mit einem Druckgas- insbesondere Druckluftanschluss (9) versehen ist.
  4. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (5) eine stabilitätsbildende Tragfunktion ausübt und beispielsweise aus einem Rohr oder einem Rohrsegment, bestehend aus Stahl, gefertigt ist.
  5. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (4) eine geringere Steifigkeit als die äußere Schicht (5) aufweist und diese sich bei ihrer Anströmung, ausgehend von einer Beaufschlagung der wenigstens einen Kammer (8) mit Druck, an die Innenseite (5.1) der äußeren Schicht (5) anlegt.
  6. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (4) aus einem flexiblen Material, vorzugsweise textilem Kunststoff oder einer Folie besteht.
  7. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftwiderstand der inneren Schicht (4) nach außen hin kontinuierlich zunimmt oder die innere Schicht (4) aus mehreren homogenen Einzellagen (4a bis 4n) aufbaubar ist, deren Einzelluftwiderstände nach außen hin zunehmen.
  8. Bahnleitelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschichtschicht (7) wenigstens einen Durchgang (10) für wenigstens einen Druckgas- bzw. Druckluftanschluss (9) zur Beaufschlagung der wenigstens einen Kammer (8) aufweist.
  9. Bahnleitelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Längselemente (4.1) der inneren Schicht (4) in Umfangsrichtung (U) auf Abstand (A) zueinander gesetzt sind, wobei in einem solchen Abstand (A) eine Halteleiste (11) angeordnet ist, in die von unten her, gleichfalls die Abdeckschicht (7) bzw. die einzelnen Andeckelemente (7.1) durchdringend, eine Schraubverbindung (12) eingreift.
  10. Bahnleitelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorsehung einer Mehrzahl an Kammern (8), jede Kammer (8) zwischen der inneren Schicht (4) und der Abdeckschicht (7) mit Dichtungen (13) verschlossen ist.
  11. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der äußeren Schicht (5) ca. 4 bis 20mm und die der porösen, inneren Schicht (4) ca. 0.5 bis 50mm beträgt.
  12. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der, der wenigstens einen Kammer (8) zugeführte Versorgungsdruck für das berührungslose Führen der Faserstoffbahn (3) im Bereich zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar und die durch diesen Versorgungsdruck regelbare und durch die Schichten (4, 5) strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m3/(min m2), vorzugsweise 0,5 bis 3 m3/(min m2) beträgt.
  13. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in seiner Umfangs- und/oder Quer- bzw. Breitenrichtung die Luftdurchlässigkeit variierbar ist, so dass beispielsweise in Randbereichen und/oder im Ablaufbereich der Faserstoffbahn (3) die Luftdurchlässigkeit stärker ist.
  14. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, dass die in die äußere Schicht (5) eingebrachten Durchtrittsöffnungen (18) Bohrungen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 2mm sind.
  15. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, dass die in die äußere Schicht (5) eingebrachten Durchtrittsöffnungen (18) die Form von Langlöchern bzw. Längsschlitzen aufweisen, deren Längsrichtung annähernd in Laufrichtung (L) der über die Oberfläche (2) laufenden Faserstoffbahn (3) ausgerichtet sind und deren Schlitzbreiten jeweils ca. 0,2 bis 1 mm und deren Schlitzlänge jeweils ca. 5 bis 20mm betragen.
  16. Bahnleitelement nach Ansprüchen 14 oder 15, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (18) zueinander einen konstanten Abstand (a) von ca. 3 bis 15 mm aufweisen.
  17. Bahnleitelement nach Ansprüchen 14 bis 16, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (18) in parallelen Reihen (R) angeordnet sind, wobei die Reihen (R) einen Abstand (A) zueinander von gleich/kleiner 5 bis 15 mm aufweisen.
  18. Bahnleitelement nach Anspruch 14 bis 17, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (18) jeder Reihe (R) versetzt zueinander angeordnet sind.
  19. Bahnleitelement nach Anspruch 14 bis 17, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (18) jeder Reihe (R) parallel nebeneinander angeordnet sind.
  20. Bahnleitelement nach Anspruch 14 bis 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (18) mittels Lasertechnik in die äußere Schicht (4) eingebracht sind.
  21. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Abdeckschicht (7) bzw. die einzelnen Abdeckelemente (7.1) aus Stahl besteht bzw. bestehen.
  22. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seinen Einsatz innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (3).
  23. Bahnleitelement nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch seine Anordnung im unmittelbaren Anschluss an eine Streichvorrichtung zum Beschichten einer oder beider Seiten der Faserstoffbahn (3).
  24. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn (3) entlang ihrem Laufweg bzw. ihrer Laufrichtung (L) durch die Maschine zuordenbar ist.
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