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Die
Erfindung betrifft einen hauptsächlich aus faserverstärktem
Kunststoffverbundwerkstoff bestehenden Schaberbalken mit einem Klingenhalter zum
Befestigen der eine Walze reinigenden Schaberklinge.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Beeinflussen der Faserstoffbahn
in einer mehrere Walzen aufweisenden Faserstoffbahn-Maschine, bei dem
in einer in der Faserstoffbahn-Maschine befindlichen, von wenigstens
zwei Walzen und zwei Faserstoffbahn-Laufwegen gebildeten Tasche
mindestens die folgenden Maßnahmen kontinuierlich oder
in einstellbaren Zeitabständen wiederholt, unabhängig voneinander
oder in Abhängigkeit voneinander durchgeführt
werden:
- – Steuern auf das Trocknen
der Faserstoffbahn wirkender Verhältnisse durch Beeinflussung
der Temperatur- und Feuchtigkeitsverteilung der in der Tasche vorhandenen
Taschenluft durch Einleiten von Zuluft, die wärmer und/oder
feuchter als die Maschinenhallenluft ist, in die Tasche;
- – Mit einem in der besagten Tasche angeordneten Schaber
erfolgendes Reinigen der Oberfläche einer auf die Faserstoffbahn
wirkenden, eine der Begrenzungsflächen der Tasche bildenden
Walze, etwa einer einen Nip bildenden Walze.
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Weiter
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schützen des Schaberbalkens
vor umgebungsbedingter Wärmebeanspruchung.
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In
Mehrwalzenkalandern wird die Faserstoffbahn durch einen von mehreren
gegeneinander gepressten Walzen gebildeten, im Allgemeinen vertikal angeordneten
Walzenstapel geleitet. Zwischen den von den Walzen gebildeten einzelnen
Nips läuft die Faserstoffbahn über Umlenkwalzen.
In einem solchen Mehrwalzenkalander erfahren die Randpartien der
Faserstoffbahn im Allgemeinen eine stärkere Trocknung als
der Mittenbereich der Bahn. Diese ungleichmäßige
Trocknung in Bahnquerrichtung ist hauptsächlich durch stärkere
Ventilation und stärkeren Luftaustausch in den Randbereichen
bedingt, wobei es dort zu einer intensiveren Vermischung mit trockenerer
Luft aus der Maschinenhalle kommt. Besonders in der von einer Kalanderwalze,
d. h. Nipwalze, einer Umlenkwalze und der Faserstoffbahn gebildeten
Tasche sind die Randbereiche einer beträchtlich intensiveren
Ventilation ausgesetzt als der Mittenbereich der Faserstoffbahn.
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Das
Vermischen der trockeneren Maschinenhallenluft mit der in der Tasche
befindlichen Luft und die Ventilation der Tasche sind an Hand von Messungen
und Simulationen untersucht worden. Dabei wurde ein deutliches Vermischen
dieser Luftmassen, d. h. randseitige Ventilation der Tasche, und ein
großer Feuchtigkeitsgradient zwischen dem Mitten- und dem
Randbereich der Faserstoffbahn-Maschine festgestellt. Mehrwalzenkalander
haben mehrere solcher Taschen, sodass ihre addierte Wirkung bei
herkömmlicher Produktion in den Eigenschaften der herzustellenden
Faserstoffbahn sichtbar wird.
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In
der Patentanmeldung
FI 991393 wird
das Unterbinden quergerichteter Strömungen durch in der
Tasche oder an den Stirnseiten der Tasche anzuordnende Strömungshindernisse,
wie zum Beispiel Sektionswände oder -bleche, vorgeschlagen.
In der besagten Schrift ist auch eine aktive Temperatur- und Feuchtesteuerung
durch Zufuhr von Wärme oder Feuchtigkeit in die besagten
Sektionen beschrieben.
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In
Faserstoffbahn-Maschinen tritt noch eine andere die Qualität
der herzustellenden Faserstoffbahn beeinflussende Erscheinung auf.
Beim Kontakt der Faserstoffbahn mit den Walzen kommt es an letzteren
zum Anhaften kleiner Faserstoffbahnteilchen, zum Beispiel einzelner
Fasern, Füllstoffpartikel und dergleichen. Nach und nach
setzt sich an der Walzenoberfläche immer mehr solches Material
an. Um derartige Anlagerungen besonders an Nipwalzen des Kalanders
oder anderer Faserstoffbahn-Maschinen zu verhindern, muss die gegen
die Faserstoffbahn drückende Walze bei laufender Produktion
von solchen an der Walzenfläche haftenden Schmutzteilen regelmäßig
oder kontinuierlich gesäubert werden. Dieses Säubern
geschieht in der Regel mit einem Schaber. Der Schaber hat typisch
ein klingenartiges „Blech”, ein Blade, das gegen
die rotierende Walze gedrückt wird. Um die von der Schaberklinge
auf die Walzenoberfläche gerichtete Kraft über
die gesamte Breite der Faserstoffbahn möglichst gleichmäßig
zu halten, ist die Schaberklinge über einen Klingenhalter an
einem Schaberbalken befestigt, der im Vergleich zur bloßen
Klinge in Maschinenquerrichtung eine beträchtlich größere
Steifigkeit hat. Besonders in Mehrwalzenkalandern ist die oben beschriebene
Tasche eine Einsatzstelle für Schaber.
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Mit
dem Kalandrieren wird bezweckt, sowohl in Querrichtung (CD, cross
direction) als auch in Maschinen richtung (MD, machine direction)
eine Faserstoffbahn von möglichst gleichmäßiger
Beschaffenheit zu erzielen. Gleichmäßigere Qualität
und die Nutzung des gesamten Qualitätspotenzials sind auch mit
die wichtigsten Ziele dieser Erfindung. Unter Qualitätspotenzial
ist hier das bei einer bestimmten Faserstoffbahn durch Bearbeitung
oder Behandlung bestenfalls erhältliche Endergebnis, zum
Beispiel beim Kalandrieren die Verbesserung des Glanzes und/oder
der Glätte ohne die damit eventuell verbundenen Nachteile – Schwarzsatinage
oder zu starker Verlust an spezifischem Volumen – zu verstehen.
Mit der Erfindung soll somit eine Anordnung geschaffen werden, welche
die bestmögliche Nutzung des Qualitätspotenzials
erlaubt und gleichzeitig eine in ihrer technischen Verwirklichung
vernünftige und wirtschaftliche Weise ermöglicht,
mehrere Eigenschaften der Faserstoffbahn-Maschine in einer Konstruktionseinheit
so zu vereinen, dass die eventuellen voraussehbaren oder erst bei
der Inbetriebnahme erkennbaren technischen Probleme bereits von
vornherein auf ein Minimum reduziert sind.
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Für
den erfindungsgemäßen Schaberbalken ist charakteristisch,
dass
- – an dem Schaberbalken ein Luftkanal
zum Zuführen von Zuluft in die Tasche ausgebildet ist;
- – der Luftkanal mit einem gewissen Verteilungskanalsystem
in Verbindung steht, mit welchem Einfluss auf die Temperatur- und/oder
Feuchtevertei lung der Taschenluft in Querrichtung genommen werden
kann;
- – der Luftkanal mit einem gewissen Verteilungskanalsystem
in Verbindung steht, über das ein gewisser Zuluftstrom
so der über die Schaberklinge strömenden Grenzschichtluft
folgend lenkbar ist, dass aus dem gewissen Zuluftstrom zwischen Schaberbalken
und Grenzschichtluft eine den Schaberbalken kühlende bzw.
isolierende Luftschicht gebildet werden kann.
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Für
das erfindungsgemäße Verfahren wiederum ist kennzeichnend,
dass
- – ein gewisser Zuluftstrom so
der über die Schaberklinge strömenden Grenzschichtluft
folgend gelenkt wird, dass der besagte Zuluftstrom zwischen dem
Schaberbalken und der Grenzschichtluft eine den Schaberbalken kühlende
bzw. isolierende Luftschicht bildet,
- – zur Beeinflussung der Temperatur- und Feuchteverteilung
der Taschenluft ein gewisser Zuluftstrom mit Hilfe des Kanalsystems
des Schaberbalkens profiliert oder unprofiliert über die
gesamte Breite der Faserstoffbahn verteilt wird.
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Weiter
ist für das erfindungsgemäße Verfahren
zum Schützen des Schaberbalkens charakteristisch, dass
- – über den am Schaberbalken
angeordneten Luftkanal Zuluft in die Tasche transportiert wird;
- – der Luftkanal mit einem gewissen Verteilungskanalsystem
in Verbindung steht, über das ein gewisser Zuluftstrom
so der über die Schaberklinge strömenden Grenzschichtluft
folgend gelenkt wird, dass aus dem besagten gewissen Zuluftstrom
zwischen Schaberbalken und Grenzschichtluft eine den Schaberbalken
kühlende/isolierende Luftschicht gebildet wird.
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Auf
diese Weise wird eine gut funktionierende Gesamtheit geschaffen,
bei der in den beengten Raum der Tasche ein multifunktionaler Schaberbalken
passt, der gleichzeitig sowohl das Schaben als auch ein Steuern
der Klimatisierung der Tasche auf eine verfahrenstechnisch günstige
Weise ermöglicht. Außerdem ermöglicht
die Schaberanordnung das Auswechseln der eigentlichen Nipwalze auf
der zur Umlenkwalze entgegengesetzten Seite, ohne dass der Walzenwechsel
durch die Umlenkwalze erschwert wird.
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Die
Verteilung der Zuluft auf die Tasche erfolgt auf prozesstechnischer
Grundlage, am besten nach Berechnungen an Hand von Messungen oder messungsbasierten
Modellen. Auf diese Weise kann jeweils die fallspezifisch beste
Luftverteilung verwirklicht werden. Bezüglich sowohl des
Schaberbalkens als auch des Verfahrens ist anzumerken, dass die
besagten Zuluftströme auch Teilströme oder ein
einziger die gesamte Zuluft umfassender Strom, der aus dem Schaberbalken
der Grenz schichtluft folgend austritt und gleichzeitig für
die richtige Verteilung über die Breite der Faserstoffbahn
sorgt, sein können.
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Bei
den nipbildenden Walzen hat besonders die in unmittelbarer Nähe
einer Thermowalze strömende Luft eine ziemlich hohe Temperatur.
Simulationsmodelle ergaben, dass eine Thermowalze von 220°C
in der Tasche einen Luftstrom mit einer Temperatur von bis zu über
160°C bewirken kann. Dieser heiße Luftstrom wird
in der vorliegenden Anmeldung als Grenzschichtluft bezeichnet. Diese
Erscheinung und ihre Auswirkungen bedeuten, dass, soll in der Tasche
ein Schaber angeordnet werden, der Schaberbalken die genannte Temperatur
und die durch die Luftströmung bedingte ungleichmäßige
Wärmelast vertragen muss. Eine Teillösung dieses
Problems besteht darin, den Schaberbalken aus faserverstärktem Kunststoffverbundwerkstoff
herzustellen. Als Verstärkungsfasern kommen zum Beispiel
Carbonfasern, Aramidfasern, Glasfasern oder dergleichen in Frage. Durch
passende Faserwahl und passendes Webmuster, d. h. passenden Kreuzungswinkel
der Verstärkungsfasern, kann die Wärmeausdehnung
des Schaberbalkens auf Null gebracht werden. Die an den verschiedenen
Stellen der Tasche herrschenden unterschiedlichen Temperaturen bewirken
dann zum Beispiel keine Krümmung des Balkens, die sich
wiederum auf das Schabe-, d. h. Reinigungsergebnis und auf das Sauberbleiben
der nipbildenden Walze auswirken würde. Passender Kreuzungswinkel
der Verstärkungsfasern allein reicht aber nicht unbedingt aus.
Hohe Temperatur kann zu Festigkeitsverlust der zwischen den Fasern
befindlichen Matrix führen, wobei die Struktur dann den
herrschenden Verhältnissen eben nicht gewachsen ist. Hohe
Temperaturen vertragende Matrixwerkstoffe sind oft beachtlich teuer.
Dieses Problem kann jedoch erfindungsgemäß mit
Hilfe des oben angeführten der Grenzschichtluft folgenden
kühlenden Zuluft-Teilstroms gelöst werden, sodass
dann trotz schwieriger Verhältnisse preislich angemessene
oder gewöhnliche Matrixwerkstoffe eingesetzt werden können.
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Unter
Faserstoffbahn-Maschine ist in dieser Anmeldung eine an der Herstellung
einer Faserstoffbahn mitwirkende Maschine zu verstehen, die Einfluss
auf Eigenschaften der zu produzierenden Faserstoffbahn hat. Solche
Maschinen sind zum Beispiel die Kalander, die Papier- und Kartonmaschinen, die
Streichanlagen und insbesondere deren Trockenpartien, in denen oft
vom Faserstoffbahn-Laufweg gebildete Taschen vorhanden sind. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der erfindungsgemäße Schaberbalken in einem Mehrwalzenkalander
in die von einer Umlenkwalze, einer Nipwalze und zwei Faserstoffbahn-Laufwegen gebildete
Tasche eingebaut, an deren beiden Enden je ein Sperrmittel zur Verringerung
des Vermischens von Taschen- und Maschinenhallenluft angeordnet ist.
Der erfindungsgemäße Schaberbalken kann auch in
der Trockenzylindergruppe einer Papier- oder Kartonmaschine oder
einer Papier- oder Kartonstreichmaschine in der von einem Trockenzylinder und
zwei Faserstoffbahn-Laufwegen gebildeten Tasche, an deren beiden
Enden je ein Sperrmittel zur Verringerung des Vermischens von Taschen-
und Maschinenhallenluft vorhanden ist, angeordnet werden. Unter
Faserstoffbahn-Laufweg ist hier jene „Route” zu
verstehen, auf der sich die aufgeführte Faserstoffbahn
bewegt.
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Aus
Klarheitsgründen werden hier für die in verschiedenen
Positionen befindlichen Luftmassen spezifische Bezeichnungen benutzt.
Unter Maschinenhallenluft ist die die Maschine umgebende, aber innerhalb
der Wände des Produktionsbetriebs befindliche Luft zu verstehen,
deren Temperatur etwa derjenigen normaler Raumluft entspricht oder
etwas darüber liegt, d. h. je nach geographischer Lage
der Fabrik typisch ca. 18–35°C beträgt.
Unter Zuluft wiederum ist die über einen Kanal dem Objekt,
d. h. der Tasche zuzuführende Luft zu verstehen. Mit Taschenluft
ist die in der Tasche vorhandene Luft gemeint, die wegen der Umgebungsverhältnisse,
der Grenzflächentemperaturen, der Faserstoffbahn-Feuchte
und dergleichen im Vergleich zur Maschinenhallenluft im Allgemeinen
warmer und feuchter ist. Unter Grenzschichtluft ist im Allgemeinen
Luft zu verstehen, die ihre Bewegungsgeschwindigkeit durch die Wirkung
einer in ihrer Nähe befindlichen bewegten Fläche,
wie zum Beispiel einer Faserstoffbahn, einer Walzenoberfläche
oder dergleichen, erhält. Bei der vorliegenden Erfindung
richtet sich das Interesse speziell auf die durch die Wirkung der
zu schabenden heißen Walzenfläche entstehende
Luftströmung, die also in dieser Anmeldung als Grenzschichtluft
bezeichnet wird. Unter Abluft wiederum ist die aus der Tasche entweder
aktiv abzuführende oder ohne besondere Maßnahmen
abgehende Luft zu verstehen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Anordnung des Schaberbalkens in einer Tasche;
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2 eine
bevorzugte Schaberbalkenkonstruktion;
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3 eine
bevorzugte Ausführungsform;
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4 ein
Detail zum Leiten der Zuluft parallel zur Richtung der Grenzschichtluft.
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In 1 ist
der Schaberbalken 1 in der von einer Nipwalze 45 und
einer Umlenkwalze 46 des Mehrwalzenkalanders und von der
Faserstoffbahn W gebildeten Tasche 50 angeordnet. Rotieren
die erste Nipwalze 44 und die zweite Nipwalze 45,
so bildet sich hinter dem von diesen gebildeten Nip N fast unverzüglich
an der Oberfläche der Faserstoffbahn W und der Nipwalzen 44, 45 eine mit
gleicher Geschwindigkeit wie die Oberfläche wandernde Luftschicht,
die Grenzschichtluft 8. Da die Oberfläche der Nipwalzen 44, 45,
besonders aber die Oberfläche der Thermowalze heiß ist,
wird auch die Grenzschichtluft 8 erwärmt. Nach
den oben erwähnten Untersuchungen kann die Temperatur der
Grenzschichtluft 8 zum Beispiel 160°C betragen.
Die Strömung der Grenzschichtluft 8 ist in 1 durch
einen Pfeil angegeben. In einem Abstand vom Nip N ist mit Hilfe
eines Klingenhalters 11 am Schaberbalken 1 eine
Schaberklinge 10 befestigt, deren Spitze in Arbeitsstellung
in „schleppendem” Kontakt zur Oberfläche
der Nipwalze 45 steht. Diese Spitze der Schaberklinge 10 hebt die
Grenzschichtluft 8 von der Oberfläche der zu schabenden
Walze ab, und der Luftstrom setzt seinen Weg längs der
schmalen Seite der Schaberklinge 10 in Richtung Schaberbalken 1 fort.
Im Bedarfsfall kann diese Schaberbalkenanordnung in sämtlichen
Taschen 50 verwirklicht werden.
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Allgemein
ist die von einem Luftstrom transportierte oder abgegebene Wärmeleistung
u. a. vom Temperaturunterschied und von der Strömungsgeschwindigkeit
abhängig. Im Fall dieser Erfindung ist die Strömungsgeschwindigkeit
höchstens gleich der Geschwindigkeit der Fläche,
d. h. gleich der Produktionsgeschwindigkeit der Faserstoffbahn W;
meistens beträgt sie zum Beispiel 600–3000 m/min (10–50
m/s). Die Strömungsgeschwindigkeit der Grenzluftschicht
kann also in gewissen Situa tionen etwa 50 m/s betragen. Ein im Wirkungsbereich
eines Luftstroms solcher Geschwindigkeit befindlicher Körper
ist einer sehr beträchtlichen Wärmelast ausgesetzt.
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Gemäß einem
Merkmal der in 2 dargestellten Erfindung kann
eine gewisser Zuluftstrom 6 so der über die Schaberklinge 10 strömenden
Grenzschichtluft 8 folgend gelenkt werden, dass aus dem gewissen
Zuluftstrom 6 zwischen dem Schaberbalken 1 und
der Grenzschichtluft 8 eine den Schaberbalken 1 kühlende
und/oder isolierende Luftschicht gebildet werden kann. Die Temperatur
der Zuluft 6 entspricht im Allgemeinen ungefähr
der Maschinenhallentemperatur, d. h. die Zuluft ist bedeutend kühler als
die von der Thermowalze 45 aufgeheizte Grenzschichtluft 8.
Indem man nun den im Vergleich zur Umgebung kühlen Zuluftstrom 6 der
Grenzluftschicht 8 folgend über die Oberfläche
des Schaberbalkens 1 führt, erzielt man u. a.
eine Kühlung des Schaberbalkens 1. Eine weitere
Wirkung besteht darin, dass dieser Zuluftstrom 6 den direkten
Kontakt des Grenzschichtluft-Stroms 8 zur Oberfläche
des Schaberbalkens 1 unterbricht, d. h. eine Isolierung
herbeiführt. Soll das bestmögliche Endergebnis
erzielt werden, muss ein situationsgerechter Probelauf mit verschiedenen
Betriebsparametern durchgeführt werden, auf Grund dessen
dann die Strömungsgeschwindigkeit und die Menge der Zuluft 6 in
Relation zu der strömenden Grenzschichtluft 8 eingestellt
werden können. Zu turbulente und/oder eine zu kleine Menge Zuluft 6 verhindern
nicht, dass die Grenzschichtluft 8 bis zur Oberfläche
des Schaberbalkens 1 gelangt. Eine zu große Luftmenge
wiederum verursacht hohen Energieverbrauch und Lärm und
kann auch zu Runnabilityproblemen führen, vor allem dann,
wenn aus der Tasche 50 kein aktives Absaugen von Luft (Abluft 9)
erfolgt. Weiter hat bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Schaberbalken 1 abteilende Zwischenwände zur
Verringerung der quergerichteten Taschenluftströmungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform werden die Temperatur und/oder
die Feuchte der in die Tasche 50 zu leitenden Zuluft 6 so
gesteuert, dass die Gesamtfeuchtedifferenz der Faserstoffbahn W
zwischen Eingang und Ausgang des Mehrwalzenkalanders möglichst
gering ist. Dazu ist eventuell erforderlich, zum Beispiel in die
in Laufrichtung der Faserstoffbahn W aufeinander folgenden Taschen
verschieden warme und feuchte Zuluft 6 leiten. Einer der Vorteile
dieses Merkmals ist, dass das Trocknen der Faserstoffbahn minimal
und die Abnahme des Kalandrierpotenzials in Abhängigkeit
von der Zahl der Nips gering bleibt.
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2 zeigt
eine Ausführungsform, bei der der Austausch von Taschenluft
und Maschinenhallenluft über Luftkanäle 3,
die in Verbindung mit dem Klingenhalter 11 des Schabers
angeordnet sind, erfolgt. Es handelt sich dabei um eine bevorzugte
Ausführungsform, bei der das Rumpfteil 12 des
Schaberbalkens 1 als im Querschnitt runder Balken ausgeführt
ist und der Luftkanal 3 zur Leiten von Zuluft 6 in die
Tasche 50 im Inneren eines flankenseitig an das runde Rumpfteil 12 gefügten
mövenschwingenförmigen Profilteils angeordnet
ist. Der Luftkanal 3 zum Leiten von Zuluft 6 in
die Tasche 50 ist also hier als Teil der Befestigungsvorrichtung
des Klingenhalters 11 ausgebildet.
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Eine
der Anordnung nach 1 oder 2 ähnelnde
Anordnung besteht darin, dass der Schaberbalken in der Trockenzylindergruppe
einer Papier- oder Kartonmaschine oder einer Papier- oder Kartonstreichanlage
in die von einem Trockenzylinder und zwei Faserstoffbahn-Laufwegen
gebildete Tasche, an deren beiden Enden zur Verringerung des Vermischens
von Maschinenhallenluft und Taschenluft Sperrmittel angeordnet sind,
eingebaut ist. Diese Anordnung ist jedoch in den Zeichnungen nicht
gezeigt.
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3 zeigt
eine weiterentwickelte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schaberbalkens 1. Bei dieser Ausgestaltung hat der Schaberbalken 1 eine
Anschlussstelle 60 für Zustandsüberwachungs-
und/oder Instandhaltungsmittel 70. Die Anschlussstelle 60 ist
bevorzugt so modular gestaltet, dass Zustandsüberwachungs-
und/oder Instandhaltungsmittel 70 nach Wahl des Nutzers
an den Schaberbalken angeschlossen/gefügt werden können,
ohne dass dazu an dem Schaberbalken 1 vom Nutzer konstruktive
Veränderungen vorgenommen werden müssen. Die Zustandsüberwachungs- und/oder
Instandhaltungsmittel 70 können ein oder mehrere
der folgend aufgeführten Mittel umfassen: Walzenoberflächentemperatur-Messgerät,
Gerät zum Beseitigen statischer Elektrizität von
der Walzenoberfläche, Mittel zum Kühlen des Walzenrandes, Mittel
zum Kühlen der Walzenmantel-Lagerstelle, Gerät
zum Messen der Temperatur und/oder Feuchte der Zuluft, Gerät
zum Messen der Temperatur und/oder Feuchte der Taschenluft, Gerät
zum Befeuchten der Faserstoffbahn, irgendein anderes entsprechendes
Gerät bzw. Mittel. Als Beispiel eines Mittels zum Kühlen
der Walzenmantel-Lagerstelle sei ein Mittel genannt, mit dem zum
Beispiel die Lagerstelle innerhalb des Mantels einer Umlenkwalze
oder einer Breitstreckwalze gekühlt werden kann um zu verhindern,
dass diese Mantelstelle an der Faserstoffbahn einen Wärmestreifen
hinterlässt. Entsprechend kann es erforderlich sein, elastische
Beschichtungen bzw. Beläge oder Flächen von Thermowalzen,
besonders in den Randbereichen, zu kühlen. Die Beschichtungen
bzw. Beläge solcher Walzen sind ziemlich beschädigungsempfindlich
wenn die Temperatur über die Walzenmantellänge
zu stark variiert.
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Der
erfindungsgemäße Schaberbalken 1 eignet
sich besonders gut für das Anbringen einer solchen Anschlussstelle 60.
Er bietet dafür eine weitgehend temperaturstabile Unterlage,
die zudem an einer die übrigen War tungs- und Instandhaltungsmaßnahmen
nicht beeinträchtigenden Stelle angeordnet ist. Bei den
der herkömmlichen Technologie entsprechenden Schaberbalken
kann es wegen der Wärmelast eventuell zu Maß-
und Formveränderungen kommen, wobei dann die eventuell
Positionsgenauigkeit erfordernden Zustandsüberwachungs- und
Instandhaltungsmittel und -vorrichtungen im Vergleich zur Erfindung
mehr Unterhaltsaufwand erfordern. Am vorteilhaftesten umfasst die
besagte Anschlussstelle 60 neben mechanischer Anschlussmöglichkeit
auch die erforderlichen Schnittstellen für Steuerung, Stromversorgung
und Versorgung der Stellglieder mit Antriebsmedium (z. B. Druckluft).
Die mechanische Anschlussmöglichkeit 60 kann zum Beispiel
aus einer genormten oder normbaren Montageschiene bestehen, die,
falls gewünscht, auch an vielen anderen Stellen der Faserstoffbahn-Maschine eingesetzt
werden kann. Die Montageschiene 60 ist am besten nach den
gleichen Prinzipien wie das Rumpfteil des Schaberbalkens 1 konstruiert,
sodass beide gleiches oder wenigstens angenähert gleiches Wärmeverhalten
haben. Die übrigen genannten Anschlussschnittstellen wiederum
können durch Stecker des Plug-and-plag-Typs oder durch
entsprechende Schnellkupplungen verwirklicht sein.
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4 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform zum Lenken der Zuluft parallel
zur Grenzschichtluft. Bei dieser Ausführungsform ist das
am Luftkanal 3 vorhandene Verteilungskanalsystem 31 aus
einer Reihe in die Wand 30 des Kanals 3 eingearbeiteter
Löcher oder Schlitze gebildet. Am besten ist die Fläche
dieser Löcher oder Schlitze in Schaberbalken-Querrichtung
regulierbar, wobei sich dann die Profilierung der Zuluftmenge relativ
einfach verwirklichen lässt. In der Nähe des Verteilungskanalsystems 31 ist
ein Luftleitelement 33 angeordnet, das dazu beiträgt,
die Zuluft auf die gewünschte Weise in die gewünschte
Richtung zu lenken. Mit dem Luftleitelement können unter
anderem die Turbulenz, teilweise auch die Geschwindigkeit und dergleichen
beeinflusst werden. Desgleichen kann das Luftleitelement 33 mithelfen,
den heißen Grenzschichtluftstrom auf Abstand von der Oberfläche
des Schaberbalkens 1 zu bringen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des in 4 gezeigten
Luftkanals 3 und Verteilungskanalsystems 31 können
bestimmte Flächen bei Bedarf mit einem Heizmittel, zum
Beispiel elektrischen Heizwiderständen oder Strahlungsheizelementen,
vorgewärmt oder beheizt werden. Mit diesem Beheizen des
Schaberbalkens oder Teilen desselben soll die Kondensation unterbunden
oder reduziert werden. Solche Risikostellen sind unter anderem die
mit Zuluft in Berührung kommenden Flächen und
Verteilungskanalsysteme. Oft hat die in der Tasche befindliche Taschenluft
eine Temperatur und Feuchte, bei denen Kondensation möglich
ist. Tropft Kondenswasser auf die Faserstoffbahn, so hat dies eine
Verschlechterung der Qualität und im schlimmsten Fall so gar
eine Schwächung der Faserstoffbahn derart zur Folge, dass
es an der geschwächten Stelle später zu Bahnabriss
kommt.
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Das
in 4 gezeigte Luftleitelement 33 kann in
vielerlei Weise konstruiert werden. Es kann zum Beispiel aus einem
lösbar befestigten flächigen Element, etwa einem
zurechtgebogenen Metallblech, bestehen. Das Luftleitelement 33 kann
auch als Teil der Klingenhalterkonstruktion 11 oder der
Schaberbalkenkonstruktion 1 ausgeführt sein.
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Weiter
kann der Schaberbalken nach 4 mit einer
Abluftvorrichtung 90 versehen werden. Die abzuführende
Luft, d. h. die Abluft 9, trägt dazu bei, die
in der Tasche herrschenden Luftströmungen auszugleichen.
Da die Tasche abgesehen von den stirnseitigen Abdichtungen einen
fast luftdichten Raum bildet, trachtet die Zuluft natürlicherweise
auf dem Weg des geringsten Widerstandes, in der Praxis also über
die Stirnseiten der Tasche, zu entweichen. Dies kann eventuell zu
Runnability- bzw. Laufeigenschaftsproblemen zum Beispiel in Form
von Flattern der Faserstoffbahnränder oder anderen entsprechenden
Erscheinungen führen. So empfiehlt sich denn, besonders
wenn die Zuluftmenge einen von den Abmessungen der Faserstoffbahn-Maschine
abhängigen Volumenstrom übersteigt, eine aktive
Abluftvorrichtung 90 einzusetzen. Über die gleiche
Abluftvorrichtung 90 wird am besten auch der Schaberschmutz
ab geführt. Die Vorrichtung 90 kann so eingerichtet
sein, dass der Großteil des mit dem Schaber abgelösten
Staubs und Schmutzes mit Hilfe von Unterdruck abgesaugt wird.
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- 1
- Schaberbalken
- 6
- Zuluft
- 8
- Grenzschichtluft
- 9
- Abluft
- 90
- Abluftvorrichtung
- 10
- Schaberklinge
- 11
- Klingenhalter
- 12
- Rumpfteil
- 3
- Luftkanal
- 30
- Luftkanalwand
- 31
- Verteilungskanal/Verteilungskanalsystem
- 33
- Luftleitelement
- 44
- erste
Nipwalze
- 45
- zweite
Nipwalze
- 46
- Umlenkwalze
- 50
- Tasche
- 60
- Anschlussstelle
- 70
- Zustandsüberwachungs-
und/oder Instandhaltungsmittel
- W
- Faserstoffbahn
- N
- Nip
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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