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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen bzw. Überführen
einer Faserstoffbahn von einer bahnabgebenden Bahnführungsfläche
einer ersten Bearbeitungs- bzw. Herstellungsstation zu einer nächsten
Station bzw. zu einer bahnaufnehmenden Bahnführungsfläche
entlang eines Bahnlaufweges innerhalb einer Maschine zur Herstellung
und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, aufweisend wenigstens eine
Randdüse zum Ablösen eines von der Bahn abgetrennten
Einfädelstreifens von der bahnabgebenden Führungsfläche
mittels eines aus der wenigstens einen Randdüse ausgestoßenen
Luftstrahles sowie aufweisend einen Bandförderer zum Ansaugen
und Weitertransportieren des Einfädelstreifens, wobei der
Bandförderer einen Unterdruckkasten sowie ein luftdurchlässiges
endloses Förderband, welches über eine stromaufwärtige
Walze und eine stromabwärtig angeordnete Walze geführt
ist, aufweist, und dem stromaufwärtigen Ende des Bandförderers
ein Trennelement zur Abtrennung des Einfädelstreifens und
Bildung eines neuen Bahnanfanges zugeordnet ist.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus der
EP
1 440 926 bekannt. Auf die
EP
1 424 441 und die
EP
1 245 729 soll auch im Rahmen des Standes der Technik verwiesen
werden. Die unveröffentlichte
DE 10 2008 002 260 zeigt eine
Anordnung gemäß dem beschriebenen Stand der Technik
mit einem rotierenden Messer.
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Eine
solche Überführ- oder Einfädelvorrichtung
ist notwendig, um die oftmals ca. 8 bis 12 Meter breiten Bahnen
in die Herstellungs- oder Verarbeitungs- bzw. Veredelungsmaschine
einfädeln oder nach einem Abriss erneut einfädeln
zu können, weil das in der ganzen Breite nicht möglich
ist.
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Dabei
ist es so, dass aus der Faserstoffbahn, die unmittelbar hinter einer
ersten Bearbeitungs- bzw. Herstellungsstation von einer bahnabgebenden Bahnführungsfläche
in einen unter der Bahn angeordneten Pulper läuft, zunächst
ein ca. 15 bis 30 cm breiter Einfädelstreifen (der auch
als Überführstreifen oder Bändel bezeichnet wird)
geschnitten wird. Dieser wird sodann in die Maschine eingefädelt
und zieht später nach einem Querschneidevorgang die Bahn
in voller Breite nach sich. Beim Abtrennen des Einfädelstreifens
entsteht ein neuer Bahnanfang.
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Oftmals
ist die Beschleunigung des transportierten Einfädelstreifens
zu gering und befindet sich damit im krassen Gegensatz zur vollen
Maschinen- und Bahngeschwindigkeit während des Überführvorganges.
Dadurch kann der Einfädelstreifen im Abnahmebereich verharren,
einen Knäuel bilden oder durch Umschlagen zu einem so genannten
Doppelstreifen (Double Tail) führen, mit der Folge des
Hängenbleibens und Abreißens des Bändels
bzw. Einfädelstreifens im Abnahmebereich.
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Diesen
Nachteil versuchte man mit der, in der genannten
EP 1 440 926 beschriebenen Vorrichtung
zu beseitigen. Man konnte zwar die Zugkraft am Einfädelstreifen
erhöhen und eine Umlenkung in Förderrichtung durch
die Saugzone und den mit Unterdruck beaufschlagten Bandförderer
erreichen, aber die Abnahme von der bahnabgebenden Fläche
funktioniert dennoch nicht immer einwandfrei.
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Außerdem
ist diese Vorrichtung eher für Faserstoffbahnen mit geringem
Flächengewicht geeignet. Die Energie der eingesetzten Randdüsen
reicht nämlich oftmals nicht aus, um die Bahn bzw. den
Einfädelstreifen erstens zu führen und zweitens
in Querrichtung zwecks Erreichung eines neuen Bahn- bzw. Einfädelstreifenanfanges
für die Überführung abzutrennen.
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Besonders
verwiesen wird auch auf die zum Zeitpunkt dieser Anmeldung unveröffentlichte
DE 10 2007 014 118 .
Erfindungsgemäß ist dort vorgesehen, dass die
stromaufwärtige Walze des Bandförderers einen
geringeren Durchmesser als die stromabwärtige Walze aufweist,
wodurch sich der Unterdruck-Bandförderer nah heranreichend
an die bahnabgebende Bahnführungsfläche anordnen
lässt und somit ebenfalls der Unterdruckbereich nah an
die bahnabgebende Bahnführungsfläche heranrückt. Damit
ist es möglich, dass der Einfädelstreifen – besser
als beim Stand der Technik – sofort und sicher erfasst
und weitergeführt wird. Außerdem ist erfindungsgemäß dem
stromaufwärtigen Ende des Bandförderers ein in
Querrichtung wirkendes Trennelement zugeordnet. Das Trennelement
dient der Abtrennung des Einfädelstreifens und der Bildung
eines neuen Bahnanfanges. Dadurch ist eine sehr exakte und beschleunigte
Abtrennung möglich. Insgesamt sind damit Faserstoffbahnen
mit hohen Flächengewichten, wie beispielsweise Kartonbahnen
einfacher überführbar.
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Versuche
haben jedoch gezeigt, dass bei immer schnelleren Aufführgeschwindigkeiten
schwerer Faserstoffbahnen eine weitere Verbesserung zur Stabilisierung
des Bahnlaufs des Einfädelstreifens wünschenswert
ist. Insbesondere ist der Ablösevorgang von der bahnabgebenden
Bahnführungsfläche einer ersten Bearbeitungs-
bzw. Herstellungsstation zu verbessern, weil ein starker Luftstrahl
nicht unbedingt unterhalb des Einfädelstreifens so angreift, dass
eine Bewegung Richtung Trennelement bzw. Bandförderer immer
in der notwendigen Präzision ausgeführt wird und
den Einfädelstreifen in unbeabsichtigter Weise faltet.
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Die
in der
DE 10 2008 002 260 dargestellte Anordnung
hat hier weitgehend Abhilfe geschaffen. Dennoch war das Ergebnis
noch nicht hundertprozentig zufriedenstellend. Die rotierenden Messer führten
in einigen Fällen nämlich dazu, dass der Einfädelstreifen
seitlich verschoben wurde. Dies ist insbesondere bei relativ schweren
Papieren und hohen Geschwindigkeiten (größer 1600
m/min) der Fall.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung anzugeben, die einen
Einfädelstreifen so exakt trennen kann, dass es bei der Übergabe
von einer bahnabgebenden Bahnführungsfläche zu
einer bahnaufnehmende Bahnführungsfläche nicht
mehr zu nennenswerten Problemen kommt.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, dass das Trennelement eine mit wenigstens einer
Klinge versehene Messerwalze umfasst, deren Drehachse im Wesentlichen
parallel zur Achse der stromauf wärtigen Walze angeordnet
ist. Durch die Anordnung der Klingen an einer Messerwalze, die wenigstens
so lang sein sollte wie der Einfädelstreifen breit ist,
wird der Einfädelstreifen nahezu querkraftfrei getrennt. Unter
dem Begriff Klinge ist in diesem Fall jedes Element zu verstehen,
dass durch eine Scharfkantigkeit in der Lage ist, einen Einschnitt
oder eine Lochung in den Einfädelstreifen einzubringen.
Gegebenfalls mit Hilfe des Luftstrahls soll der Einfädelstreifen
dadurch vollständig getrennt werden. Da die Messerwalze über
die ganze Breite des Einfädelstreifens gleichmäßig
angreift, kommt es auch nicht mehr zu Faltungen oder Doppelstreifen.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Messerwalze mehrere Klingen aufweist.
Dadurch wird die Sicherheit eines Trennvorganges erhöht.
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Es
ist auch von Vorteil, wenn wenigstens eine Klinge hakenförmig
ausgebildet ist. Mehrere Klingen sind in diesem Fall eher im Verhältnis
zur Messerwalzenlänge kurze, scharfkantige Spitzen. Bei
dieser Form ist jedoch durch den hohen Auftreffdruck der Klinge
sichergestellt, dass der Einfädelstreifen gekappt wird.
Dabei kommt es auch nicht zu einer Stauchung des neuen Bahnanfangs.
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Bevorzugt
kann wenigstens eine Klinge spiralförmig um die Messerwalze
angeordnet sein. Durch das etwas schräge Eintauchen der
Klinge wird der Schnitt begünstigt. Dabei ist der Effekt
der Querschiebung in der Regel vernachlässbar. Sollten
trotzdem Probleme in Hinblick dessen auftauchen, so kann die Klinge
auf der einen Hälfte der Messerwalze als Linksgewinde und
auf der anderen Hälfte der Messerwalze als Rechtsgewinde
ausgeführt sein. Selbstverständlich sind auch
mehrgängige Gewinde denkbar.
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Mit
Vorteil ist dafür gesorgt, dass die Drehrichtung der Messerwalze
beim Trennvorgang identisch ist mit der Drehrichtung der stromaufwärtigen Walze.
Dadurch wird sicher gestellt, dass der neue Bahnanfang in die Richtung
des Weitertransportes geführt wird und von der Messerwalze
auf den Bandförderer gelenkt wird.
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Mit
Vorzug beträgt die Umfangsgeschwindigkeit der Messerwalze
das 1- bis 1,5-fache, vorzugsweise 1,05- bis 1,2-fache, der Geschwindigkeit
des Einfädelstreifens. Diese Geschwindigkeit bietet zwei Vorteile.
Erstens üben die Klingen exakt den richtigen Zug aus, um
die Bahn zu trennen und auf den Bandförderer zu transportieren.
Zweitens ist die Mitnahmegeschwindigkeit hoch genug, um auch bei
einer Schlaufenbildung des Bahnanfangs dafür zu sorgen, dass
es nicht zu Überlappungen kommt.
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Es
ist günstig, wenn die Messerwalze einen Abstand von 2 bis
6 mm von der bahnabgebenden Oberfläche hat. Bei dieser
Anordnung ist der Luftverbrauch der wenigstens einen Randdüse
noch sehr gering, um den Einfädelstreifen von der bahnabgebenden
Oberfläche bis zu einer Klinge der Messerwalze anzuheben.
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In
vielen Fällen und insbesondere bei schweren Papiersorten
ist es vorteilhaft, wenn neben der einen Randdüse wenigstens
eine zweite Randdüse auf der gleichen Seite des Einfädelstreifens
wirkt. Und ganz besonders, wenn die Winkel zwischen den Randdüsen
und der bahnabgebenden Führungsfläche einstellbar
sind, besteht die Möglichkeit, einen Düsenstrahl
zum Liften des Einfädelstreifenrandes von der bahnabgebenden
Oberfläche einzusetzen. Der andere Luftstrahl sollte dann
so eingestellt sein, Druckluft zwischen den Einfädelstreifen
und der bahnabgebenden Oberfläche zu blasen, so dass er den
Einfädelstreifen in Richtung des Trennelementes befördern
kann.
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Der
aus der ersten Randdüse austretende Luftstrom ist dabei
so gerichtet, dass er den Einfädelstreifen an der bahnabgebenden
Führungsfläche, die in der Regel eine Walze ist,
abhebt. Es bildet sich eine Art Höcker an einer Stelle
auf der bahnabgebenden Führungsfläche, wobei der
Einfädelstreifen weiter in Richtung Pulper läuft.
Erst die Luftzufuhr aus der zweiten Randdüse bewirkt, dass
der Einfädelstreifen mit dem Trennelement in Kontakt tritt.
Dadurch wird der neue Bahnanfang des Einfädelstreifens
gebildet. Diese „Aufgabenteilung” der zwei Luftstrahlen
hat sich als be sonders vorteilhaft und funktionstüchtig
erwiesen. Es kommt nicht mehr wie früher häufig
zu Fehlversuchen beim Trennen des Einfädelstreifens.
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Vorzugsweise
sind die Lager für die Messerwalze über eine Halteeinrichtung
mit dem Gehäuse des Bandförderers verbunden. Man
kann dann den Bandförderer und die Messerwalze als kompakte
bereits zueinander ausgerichtete Einheit in eine Papier- oder einer
Papierveredelungsmaschine einbauen. Ein ggf. aufwändige
zweite Halterung für die Messerwalze am Maschinenständer
kann entfallen.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, wenn der Motor des Antriebs der Messerwalze
im Gehäuse des Bandförderers zumindest teilweise
eingeschlossen ist. In der Regel ist innerhalb des Bandförderer ein
Freiraum vorhanden, der nicht genutzt wird. Dieser Platz wird verwendet,
um den Antriebsmotor für die Messerwalze unterzubringen.
Dadurch ist der Motor vor Staub weitgehend geschützt.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert werden.
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Es
zeigen:
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1:
ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit drei verschiedenen Zuständen der Einfädelstreifen
zu unterschiedlichen Zeitpunkten
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2:
eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Führen bzw. Überführen
einer Faserstoffbahn
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In
der 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Führen
bzw. Überführen einer Faserstoffbahn 2 gezeigt. Die
Faserstoffbahn 2 soll von einer bahnabgebenden Bahnführungsfläche
bzw. Bearbeitungsstation 3 zur nächsten Station 4 bzw.
zu einer dazwischenliegenden, bahnaufnehmenden Bahnführungsfläche 5 innerhalb
einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn 2 beim
Anlaufen der Maschine bei Produktionsaufnahme oder nach einem Bahnabriss
geführt bzw. eingefädelt werden.
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Die
Vorrichtung weist dazu an wenigstens einer Seite des Einfädelstreifens 2c wenigstens
eine erste Randdüse 7.1 und eine zweite Randdüse 7.2 auf.
Diese Randdüsen dienen dem Ablösen des Einfädelstreifens 2c von
der bahnabgebenden Führungsfläche 3.
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Von
der Faserstoffbahn 2 wird ein schmaler Einfädelstreifen 2c mit
einem in der 1 nicht gezeigten Spitzenschneider
in Längsrichtung abgeschnitten. Die restliche Faserstoffbahn
und der abgeschnittene Einfädelstreifen 2c gelangen
zunächst in den Pulper 8.
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Die
zum Ablösen des Einfädelstreifens mit einem Luftstrahl
dienenden Randdüsen 7.1 und 7.2 sind
seitlich an dem Gehäuse 26 eines die nachfolgende
Bahnführungsfläche 5 aufweisenden Bandförderers 10 befestigt.
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Vorteilhafterweise
ist am Bandförderer 10 auch ein Trennelement 11 zum
Streifenabschlagen in Querrichtung und zur Bildung des neuen Bahn-
bzw. Einfädelstreifenanfanges 2b vorgesehen. Bei
Aktivierung des Trennelementes 11 wird der Einfädelstreifen 2b quer
durchtrennt und dabei gleichzeitig ein neuer Anfang bzw. freies
Ende des Einfädelstreifens 2b geschaffen. Dieser
kann nun der bahnaufnehmenden Bahnführungsfläche 5 zugeführt
und damit das Einfädeln bis zur nächsten Station 4 vollzogen werden
und danach kann die Bahn immer breiter gefahren werden, solange
bis die volle Bahnbreite der Faserstoffbahn 2 erreicht
ist. In diesem Stadium, in dem der Einfädelstreifen der
nächsten Station 4 zugeführt wird, ist
er in der 1 mit dem Bezugszeichen 2a versehen.
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Der
besagte Bandförderer 10 mit seiner bahnaufnehmenden
Bahnführungsfläche 5 weist einen Unterdruckkasten 12 sowie
ein luftdurchlässiges endloses Förderband 13 auf.
Das Förderband 13 bildet mit seiner Oberseite
die schon erwähnte bahnauf nehmende Bahnführungsfläche 5 und
läuft mit seiner Innenseite über eine stroaufwärtig
angeordnete Walze 14 und eine stromabwärtig angeordnete Walze 15.
Dabei ist die stromaufwärtige Walze 14 als Saugwalze
ausgebildet und bildet ein stromaufwärtiges Ende 16 des
Bandförderers 10, wohingegen die stromabwärtige
Walze 15 eine Antriebswalze ist.
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Das
dargestellte Trennelement 11 und auch die Randdüsen 7 sind
am stromaufwärtigen Ende 16 angeordnet und mittels
Halteeinrichtungen 25 direkt am Gehäuse 26 des
Bandförderers 10 befestigt. Das Trennelement 11 ist
das wesentliche neue und erfindungsgemäße Teil
der Vorrichtung 1 zum Führen bzw. Überführen
einer Faserstoffbahn 2. Die Klingen 21 sind an
einer rotierenden Messerwalze 19 befestigt. Die Messerwalze
besitzt eine Rotationsachse 24, die parallel zu der Drehachse 27 der
stromaufwärtig angeordnete Walze 14 angeordnet
ist. Die Messerwalze 19 liegt sehr dicht an der stromaufwärtig
angeordnete Walze 14 des Bandförderers an und rotiert
im selben Drehsinn.
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Ebenso
dicht ist die Trenneinrichtung 11 an bahnabgebenden Oberfläche 3 angeordnet
und nur etwa 2–6 mm von dieser beabstandet. Damit ist eine sehr
kompakte, aber dennoch einfach zu realisierende, wirkungsvolle Vorrichtung
zum sofortigen Lösen, Trennen und Überführen
eines Einfädelstreifens geschaffen.
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Die
Klinge 21 kann verschiedenste nicht dargestellte Formen
mit glatter oder gezahnter Schneidfläche besitzen. Sie
kann auch lediglich hakenförmig ausgebildet sein, so dass
ein besonders harter Eingriff in den Einfädelstreifen 2c erfolgt. Über
die Länge und den Umfang der Messerwalze 19 können
die Klingen 21 in vielfachen, nicht dargestellten Ausführungen
angebracht sein. Die Auswahl hängt von der Dicke bzw. dem
Flächengewicht in g/cm2 der zu
führenden bzw. zu überführenden Faserstoffbahn 2 ab. In
der Regel reichen mehrere sehr kurze Klingen 21.
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Die
bahnabgebende Fläche 3 im Beispiel ist eine Oberfläche
eines Trockenzylinders, gegen die ein Schaber 18 angestellt
ist. Es ist empfehlendwert vorzusehen, dass der Bandförderer 10 sich
durch spezielle Ausbildungen seines Gehäuses, durch Streckung
oder Stauchung desselben, gewünschtenfalls in seiner Länge
variieren lässt. Damit können diese Einrichtungen
an die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten in der Maschine
ohne großen Aufwand angepasst werden und sind daher äußerst
flexibel einsetzbar. Diese besagte Längenverstellung ist
allerdings nicht in den Figuren dargestellt.
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Das
Ausführungsbeispiel gemäß 2 zeigt Klingen 21,
die halbseitig wie ein Links- und halbseitig wie ein Rechtsgewinde
mehrgängig spiralförmig um die Messerwalze 19 angeordnet
sind. Bei einem Trennvorgang wird der Einfädelstreifen
(2c, 2b) gleichmäßig über
die gesamte Breite ohne resultierende Querkräfte geschnitten,
die zu einer unerwünschten Faltung führen oder
den Überführvorgang zum Bandförderer 10 erschweren
würden. Auch bei Faserstoffbahnen mit höherem
Flächengewicht von 100 bis 500 g/m2 kann
so ein störungsfreies Überführen gewährleistet
werden.
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In 2 ist
die Anordnung der Randdüsen 7.1 und 7.2 schematisch
dargestellt. Man erkennt hier deutlich, dass den Randdüsen
eine unterschiedliche Blasrichtung vorgegeben ist, weil sie in einem Winkel
zueinander stehen. Die Randdüse 7.1 sorgt dafür,
dass der Einfädelstreifen 2c sich höckerförmig von
der bahnabgebenden Oberfläche 3, beispielsweise
einer Trockenzylinderoberfläche, abhebt und so zwischen
der der bahnabgebenden Oberfläche 3 und dem Einfädelstreifen 2a einen
Freiraum 9 (siehe 1) schafft.
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Mit
der Randdüse 7.2 wird anschließend in anderer
Wirkrichtung ein Luftstoß in den Freiraum 9 geblasen,
der den Einfädelstreifen in Richtung Trennelement 11 bewegt
und hilft, den neuen Anfang auf die bahnaufnehmende Bahnführungsfläche 5 zu
dirigieren. Der Luftstoß aus der Randdüse 7.2 kann
dabei deutlich größer und zeitversetzt gegenüber
Randdüse 7.1 sein.
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Durch
die Anordnung der Messerwalze zwischen der bahnabgebenden Oberfläche 3 und
der stromaufwärtig angeordneten Walze 14 und weil
die Umfangsgeschwindigkeit der Messerwalze etwas größer
als die Bahngeschwindigkeit ist (1- bis 1,5-fach, vorzugsweise 1,05-
bis 1,2-fach), wird der neue Bahnanfang automatisch auf die bahnabnehmende
Fläche 5 des Bandförderers geführt.
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In 2 ist
beispielhaft eine Antriebsmöglichkeit für die
Messerwalze gezeigt. Dazu ist der Antriebsmotor 23 innerhalb
des Gehäuses 26 des Bandförderers 10 untergebracht.
Dort ist er vor Staub geschützt. Lediglich der Wellenzapfen
schaut aus dem Gehäuse heraus. Der Zapfen der Messerwalze 19 und
die Welle des Motors 23 sind beispielsweise mittels Keilriemen
auf Keilriemenscheiben antriebsmäßig verbunden.
-
- 1
- Vorrichtung
zum Führen bzw. Überführen
- 2
- Faserstoffbahn
- 2a,
2b, 2c
- Einfädelstreifen
- 3
- bahnabgebende
Bahnführungsfläche bzw. Bearbeitungsstation
- 4
- nächste
Station
- 5
- bahnaufnehmende
Bahnführungsfläche
- 6
- Maschine
zur Herstellung und/oder Veredelung
- 7.1,
7.2
- Randdüse
- 8
- Pulper
- 9
- Freiraum
- 10
- Bandförderer
- 11
- Trennelement
- 12
- Unterdruckkasten
- 13
- endloses
Förderband
- 14
- stromaufwärtige
Walze bzw. Saugwalze
- 15
- stromabwärtige
Walze bzw. Antriebswalze
- 16
- stromaufwärtiges
Ende (Bandförderer)
- 17
- stromabwärtiges
Ende (Bandförderer)
- 18
- Schaber
- 19
- Messerwalze
- 20
- Lager
- 21
- Klinge
- 22
- Antrieb
- 23
- Motor
- 24
- Drehachse
- 25
- Halteeinrichtung
- 26
- Gehäuse
- 27
- Achse
stromaufwärtige Walze bzw. Saugwalze
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1440926 [0002, 0006]
- - EP 1424441 [0002]
- - EP 1245729 [0002]
- - DE 102008002260 [0002, 0010]
- - DE 102007014118 [0008]