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Die Erfindung betrifft ein Vorhang-Auftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend einen oberhalb der Faserstoffbahn angeordneten und sich im Wesentlichen über die Breite der Faserstoffbahn erstreckenden Vorhang-Auftragskopf zur Abgabe wenigstens eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums in Form eines ein- oder mehrschichtigen Vorhangs, der im Wesentlichen der Schwerkraft folgend in gewünschter Auftragsbreite auf die Faserstoffbahn herabfällt, wobei an wenigstens einem Seitenrand des sich in Querrichtung bzw. in Längsrichtung des Auftragskopfes erstreckenden Vorhangs ein Vorhanghalter vorgesehen ist zur Führung des Vorhangs zumindest über eine Teilstrecke seines Fallweges hinweg.
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Ein gattungsgemäßes Vorhang-Auftragswerk ist aus der
DE-A1 102 32 949 bekannt. Hierbei wurde vorgeschlagen, dass der vom Vorhang-Auftragswerk abgegebene Vorhang mittels Vorhanghaltern stabilisiert bzw. geführt wird.
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Mit den bekannten Vorhang-Auftragswerken sind sowohl eine einzige Auftragsmediumsschicht als auch zugleich mehrere Schichten abgebbar. Eine Ausführungsart eines Vorhang-Auftragswerkes, welches ebenfalls Vorhanghalter (hier als Randleiste bezeichnet) aufweist ist unter anderem in der nachveröffentlichten
DE 10 2008 040 409 beschrieben und dargestellt. Diese Ausführung gemäß der
1 wird in Fachkreisen als ”Slide Die”, d. h. Gleitschichtdüse bezeichnet. Diese so genannte Gleitschichtdüse enthält mindestens zwei Auftragsmediumskammern, aus denen das Medium jeweils über einen Zufuhrspalt, der wiederum jeweils in eine schlitzförmige Austrittsdüse übergeht, auf eine Gleitfläche der Gleitschichtdüse gelangt. Das aus den mindestens zwei parallel hintereinander angeordneten Austrittsdüsen austretende Auftragsmedium legt sich dabei übereinander. An einer Abrisskante oder auch als Ablöselinie zu bezeichnenden Kante der Düse löst sich diese Mehrfachschicht ab und fällt als mehrschichtiger Vorhang in einem eingestellten Fallweg herab. Der Fallweg kann entweder zunächst bis zu einer in den Vorhang hinein geschobenen Leitplatte bzw. auch von der Leitplatte aus bis zum zu beschichtenden Substrat bzw. zur Oberfläche der laufenden Faserstoffbahn reichen. Oftmals reicht der Fallweg von der Abrisskante aus bis zum zu beschichtenden Substrat bzw. bis zur Oberfläche der laufenden Faserstoffbahn.
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Dem Fallweg in seiner Höhe in etwa entsprechende Randleisten sind oft in Breitenrichtung des Vorhanges, also in Querrichtung des Auftragswerkes bzw. Auftragskopfes verstellbar.
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Es sind aber auch andere Ausführungen von Auftragsköpfen bekannt, bei denen eine Schlitzdüse (slot die) zur Erzeugung eines einschichtigen Auftrags oder mehrere Schlitzdüsen zur Abgabe einer Mehrfachschicht nach unten in Richtung auf die darunter laufende Faserstoffbahn zeigen. Die Abrisskante wird hierbei von einer der Schlitzdüsenlippen gebildet oder in einer Variante von dem Ende einer zwischen Abgabedüse und Gegenfläche bzw. Faserstoffbahn angeordneten Gleitfläche. Hierzu wird auf die bereits erwähnte DE...409 verwiesen, wo in der dortigen
3 ein einschichtiger Auftrag dargestellt und beschrieben ist. Außerdem wird auf die nachveröffentlichte
DE 10 2007 000 778 verwiesen, in der ein Vorhang-Mehrschichtauftrag offenbart ist. Auch bei der letztgenannten Erfindung sind Vorhanghalter bzw. Randelemente vorgesehen, die in Maschinenrichtung MD bewegbar sind.
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Beim einschichtigen als auch mehrschichtigen Auftrag mit dem Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater) kann die Beschichtungsbreite gleich oder auch kleiner als die Breite der Faserstoffbahn sein, was als ”inboard”-Fahrweise bezeichnet wird. Bei so genannter ”overboard”-Fahrweise ist dagegen die Vorhangbreite größer als die Faserstoffbahnbreite und die über die Bahnränder hinaus fallenden Vorhangränder werden aufgefangen.
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Vor allem bei der inboard-Fahrweise sind Vorhanghalter, wie sie bei der erstgenannten Druckschrift offenbart sind, notwendig.
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Diese Vorhanghalter führen den Vorhang, der oft ca. 200 mm lang ist, bis nahe an die Faserstoffbahn heran. Zumeist sind sie paarweise parallel angeordnet. Das heißt, ein solcher Vorhanghalter befindet sich auf der sogenannten Führerseite und ein Vorhanghalter gegenüber auf der sogenannten Triebseite der Streichmaschine bzw. des Auftragswerks.
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Diese inboard-Fahrweise gewinnt zunehmend an Bedeutung, weil insbesondere Papierhersteller einen ungestrichenen Rand wünschen.
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Nachteil der heutigen Randführungen bzw. Vorhanghalter ist deren lange schmale Bauform. Außerdem weisen sie funktionelle Teile auf, die oftmals mit Verstellmechanismen versehen sind.
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Bei ihrem Einsatz unter „rauen” Industriebedingung, insbesondere bei der Kartonherstellung, treten im Fall von Bahnabrissen hohe Schlagimpulse auf. Diese resultieren aus den hohen Flächengewichten oder Mehrlagigkeit der Bahn und können zur Zerstörung der besagten Vorhanghalter (die auch als Randführungen oder Randbegrenzer, Randführelemente oder ähnlich bezeichnet werden) führen.
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Bei Bahnabrissen bilden sich in der Regel Faserknäuel, die kombiniert mit immer höher werdenden Maschinengeschwindigkeiten ebenfalls bzw. zusätzlich eine Zerstörung der Vorhanghalter hervorrufen. Oftmals erfolgt auch ein unabsichtliches Kontaktieren der Vorhanghalter, beispielsweise bei Reinigungsarbeiten, wodurch die Vorhanghalter beschädigt werden können.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Vorhang-Auftragswerk anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Vorhang-Auftragswerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Vorhanghalter ein Schutzelement zugeordnet ist, wobei das Schutzelement in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, dem Vorhanghalter vorgeordnet ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn das Schutzelement mit seiner dem Vorhanghalter zugewandten Seite bis nahe an Oberfläche der laufenden Faserstoffbahn reicht. Zwischen Schutzelement und der laufenden Bahn sollte ein Abstand von ca. 1–10 mm eingehalten sein. Das Schutzelement kann als eine stabile Stange, aber auch als Platte ausgebildet sein. Als massives Bauteil wirkt es damit sozusagen als Rammschutz bzw. Stoßstange vor allem gegen ankommende und/oder sich aufbauende Papierfetzen im Fall eines Bahnabrisses. Dadurch können die an sich bekannten Vorhanghalter im ”rauen” Industrieeinsatz nicht mehr beschädigt oder zerstört werden.
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Das Schutzelement (das heißt jedem Vorhanghalter ist wenigstens ein Schutzelement zugeordnet) erstreckt sich in vertikaler Richtung oberhalb der Bahn, wobei es den Vorhanghalter zumindest teilweise abdeckt, aber auch überdeckt. Es kann aber auch kürzer und schmaler als der Vorhanghalter ausgebildet sein.
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Zu erwähnen ist, dass die Bahn im Auftragsbereich, also dort wo der Vorhang auf die Oberfläche der Faserstoffbahn auftrifft, sowohl horizontal, aber auch steigend oder fallend geführt sein kann. Die Bahn kann beim Vorhangauftrag aber auch gestützt über eine Walze laufen. Das erfindungsgemäße Auftragwerk ist demnach sehr flexibel einsetzbar.
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In den meisten Fällen sind die Vorhanghalter paarweise angeordnet. Dabei befindet sich ein solcher Vorhanghalter auf der sogenannten Führerseite und ein Vorhanghalter auf der sogenannten Triebseite der Streichmaschine. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn das Schutzelement ebenfalls einmal an Führerseite und einmal an Triebseite der Maschine angeordnet bzw. jeweils dem Vorhanghalter in stromaufwärtiger Richtung -bezogen auf die Laufrichtung der Faserstoffbahnzugeordnet ist.
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Im Nachfolgenden beziehen sich deshalb die zweckmäßigen Ausführungsvarianten auch auf paarweise angeordnete Schutzelemente.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement statisch angeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass das Schutzelement an einer Wand des Vorhang-Auftragskopfes befestigt ist. Dafür kommen beispielsweise die stirnseitige Wand, oder eine Seitenwand, aber auch die Unterseite des Auftragskopfes in Betracht. Prinzipiell können aber auch andere Stütz- bzw. Tragelemente des Auftragswerkes, wie zum Beispiel der tragende Maschinenrahmen für die Befestigung des Schutzelementes gewählt sein. Bei dem zuletzt genannten Beispiel wird eine Unabhängigkeit von eventuellen Abschwenkbewegungen anderer Baugruppen sowie eine besonders hohe Stabilität erreicht.
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Außerdem kann das bzw. die Schutzelemente auch an einem vorhandenen so genannten Aircut, d. h. Luftgrenzschichtbekämpfungseinrichtung befestigt sein. Diese Einrichtung ist bei laufendem Betrieb der Maschine bzw. dem Auftragswerk stets vor dem fallenden Vorhang angeordnet und daher sehr geeignet für die Anordnung der Schutzelemente.
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Für den Fall, dass der Vorhanghalter in Abhängigkeit von der gewünschten Auftragsbreite in Querrichtung verstellbar ausgeführt ist, sollte auch das Schutzelement in dieser Richtung verstellbar sein. Man erreicht damit auch bei beliebigen Auftragsbreiten stets den gewünschten Schutz empfindlicher Bauteile.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn das Schutzelement in vertikaler Richtung auf die Faserstoffbahn bewegbar ist. Das erfolgt derart, dass im Abrissfall der Bahn das Schutzelement die Bahn nach unten auslenken kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dies automatisiert abläuft. Dadurch werden die Vorhanghalter und auch sonstige kompliziert aufgebaute Auftragswerksbauteile nicht von der Faserstoffbahn ”eingepackt” und/oder beschädigt.
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Als Bewegungsmöglichkeit für das Schutzelement kommt sowohl eine manuell Bewegung als auch Bewegungen über Stellglieder, beispielsweise Pneumatikzylinder in Betracht. Die Bewegungen lassen sich, wie gesagt, automatisieren.
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In bestimmten Fällen kann es auch zweckmäßig sein, wenn das Schutzelement gemeinsam mit dem Vorhanghalter bewegbar ist. Man spart dabei zusätzliche Bauteile für Einzelbewegungen.
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In einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement in Laufrichtung der Faserstoffbahn bzw. in Maschinenrichtung, auf den Vorhanghalter zu, bewegbar ist. Das kann so lange erfolgen, bis beide Bauteile aneinander angrenzen. Sie stellen damit gemeinsam ein stabiles „Bollwerk” gegen die ankommende Faserstoffbahn im Abrissfall da, so dass sich damit die Bahn sehr effektiv ab- bzw. umlenken lässt und der Vorhanghalter vor Beschädigung oder Zerstörung geschützt ist.
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Das Schutzelement selbst kann beispielsweise einen viereckigen, ovalen, dreieckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen. Als Werkstoff für das Schutzelement eignet vor allem Stahl oder Edelstahl. Das Schutzelement kann auch aus einem Leichtbauwerkstoff, wie Aluminium, einem Verbundwerkstoff oder Kunststoff gefertigt oder teilweise verkleidet sein.
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Von Vorteil hinsichtlich der Verringerung der Verschmutzungsanfälligkeit ist es, wenn das Schutzelement mit einer Antihaft-Beschichtung, beispielsweise PTFE versehen ist.
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Eine weitere zweckmäßige Ausbildung des Schutzelementes ergibt sich, wenn das Schutzelement doppelwandig oder mit Kanälen versehen ausgebildet ist. Damit ist es möglich ein Kühlmittel, beispielsweise Kühlwasser durch das Schutzelement strömen zu lassen. Ablagerungen auf der Oberfläche des Schutzelements lassen sich damit vermeiden.
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Das Auftragswerk mit dem wenigstens einen Vorhanghalter und dem zugeordneten erfindungsgemäßen Schutzelement kann sowohl in Form einer Gleitschichtdüse (slide die) als auch in Form einer Schlitzdüse (slot die) bzw. in Form einer Twin- oder Tandemdüse ausgeführt sein. Mit diesen genannten Auftragswerken ist wie gewünscht ein einschichtiger oder auch mehrschichtig ausgebildeter Vorhang erzeugbar, je nachdem wie viele Zufuhrspalte und Abgabedüsen des Auftragswerks mit entsprechenden gleichartigen oder auch in Rheologie oder Zusammensetzung voneinander abweichenden Auftragsmedien beaufschlagt sein sollen.
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Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung an einen ein- oder mehrschichtigen Vorhang gedacht, der schmaler als die Breite der Faserstoffbahn ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Vorhang-Auftragwerkes in der Seitenansicht
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2: eine schematische und gegenüber 1 um 90° gedrehten Darstellung eines Seitenbereichs des erfindungsgemäßen Vorhang-Auftragwerkes aus 1 in der Draufsicht mit einem Vorhanghalter, der eine Vorhangsbreite festlegt, die geringer als die Bahnbreite (inboard) ist,
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3: eine schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Schutzelemente
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4 und 5: Ausführungsvarianten zur in 2 gezeigten Darstellung In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichem Bezugszeichen versehen.
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In der 1 ist ein Vorhang-Auftragswerk 1 zur Beschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 2 mit einem flüssigen bis pastösen Auftragsmedium in der Seitenansicht gezeigt.
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Das Vorhang-Auftragswerk 1 umfasst neben einigen hier nicht mit dargestellten Einheiten, wie Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung, Start-Stopp-Auffangeinrichtungen bzw. -Wannen, Messeinrichtungen, Zuführleitungen usw. einen oberhalb der Faserstoffbahn 2 und von ihr beabstandet angeordneten und nur grob angedeuteten Vorhang-Auftragskopf 3. Dieser Auftragskopf 3 ist im Beispiel als eine so genannte Schlitzdüse (slot die) ausgebildet. Der Auftragskopf 3 weist eine Abrisskante 4 auf, die von den Innenkanten eines hier nicht mit dargestellten Düsenaustrittsspaltes gebildet ist. Von dieser Abrisskante 4 aus gelangt das vom Auftragskopf 3 abgegebene Auftragsmedium – beispielsweise pigmenthaltige Streichfarbe – als Vorhang 5, im Wesentlichen der Schwerkraft folgend, in gewünschter Auftragsbreite AB auf die darunter in Maschinenrichtung (machine direction) MD bzw. Laufrichtung L sich bewegende Faserstoffbahn 2. Die Faserstoffbahn 2 ist im Beispiel eine Kartonbahn mit einem Flächengewicht von ca. 180 bis 550 g/m2.
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In der 1 ist dieser Vorhang nur gestrichelt dargestellt, da er von Vorhanghaltern 6 in der Seitenansicht verdeckt ist. Diese Vorhanghalter 6 sind an wenigstens einem Seitenrand 5a und/oder 5b des sich in Querrichtung QD erstreckenden Vorhangs 5 angeordnet (siehe nachfolgende 2).
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Ein solcher Vorhanghalter 6 erstreckt sich in vertikaler Richtung über den Fallweg FW des Vorhangs 5 und reicht annähernd vom Austrittsspalt bzw. von der Abrisskante 4 bis in Nähe der Oberfläche der Faserstoffbahn 2.
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Der Vorhanghalter 6 dient prinzipiell dazu, dem in Querrichtung QD ausgebildeten Vorhang 5 den nötigen Halt und Stabilität zu geben und ein Einschüren des Vorhangs zu verhindern. Damit erhöht sich wesentlich die Auftragsqualität.
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Wie ebenfalls in 1 zu sehen, ist dem Vorhanghalter 3 ein Schutzelement 7 zugeordnet. Das heißt, es ist in Laufrichtung L der Faserstoffbahn 2 gesehen, dem Vorhanghalter 6 vorgeordnet bzw. stromaufwärtig angeordnet.
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Im gezeigten Beispiel ist das Schutzelement 7 an einer Seitenwand 8 des Vorhang-Auftragskopfes 3 befestigt. Das Schutzelement 7 ist in vertikaler Richtung, wie Pfeil V1 zeigt, nach unten bewegbar. Damit ist im Falle des Abrisses die hier gezeigte Kartonbahn 2 nach unten auslenkbar, siehe gestrichelte Linien 2'. Dadurch werden die Vorhanghalter 6 vor Beschädigungen durch die ankommende Bahn bzw. Papierfetzen P geschützt.
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Das Schutzelement 7 erstreckt sich, wie in 1 ersichtlich, in vertikaler Richtung ebenfalls wie der Vorhanghalter 6 fast bis zur Oberfläche der laufenden Faserstoffbahn 2. Es sollte aber ein Spalt in der Größenordnung 1 mm bis 10 mm zur Bahnoberfläche verbleiben. Das Schutzelement 7 überdeckt im gezeigten Beispiel mit seiner dem Vorhanghalter 6 zugewandten Seitenfläche 7.1 im Wesentlichen den dahinter befindlichen Vorhanghalter 6 und ist dadurch in der Lage sozusagen als „Stoßstange” zu wirken. Deshalb werden nun die Vorhanghalter 6 im rauen Industrieeinsatz nicht mehr beschädigt oder gar zerstört.
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Wie in 2, einer gegenüber 1 um 90° gedrehten Darstellung der Draufsicht des Auftragswerkes 1 zu sehen, erstreckt sich der Vorhang- Auftragskopf 3 in Querrichtung QD und reicht hier über die Breite BB der Faserstoffbahn 2. In 2 ist aus Übersichtlichkeitsgründen aber nur der linke Seitenrandbereich der Faserstoffbahn 2, im Beispiel ist es die Führerseite FS, gezeigt. Die gegenüberliegende Triebseite TS ist nur angedeutet.
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Der Auftragskopf 3 kann im Übrigen sowohl für einen Mehrschichtauftrag als auch für einschichtigen Auftrag ausgebildet sein.
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Der hier vorhandene Vorhanghalter 6 legt eine Breite des Vorhangs 5 und damit eine Auftragsbreite AB auf der Faserstoffbahn 2 fest, die im Beispiel geringer als die Bahnbreite BB ist. Deshalb wird das Betreiben des Auftragswerkes als inboard-Fahrweise bezeichnet, bei der ein ungestrichener Rand Ru auf der Faserstoffbahn 2 verbleibt.
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Der Vorhanghalter 6 dient der Führung und auch Formatbegrenzung des in der Regel ca. 200 mm langen ein- oder mehrschichtigen Vorhanges 7 an seinen Seitenrändern 5a und 5b im Fallweg FW zwischen der Abrisskante 4 und der Oberfläche der Faserstoffbahn 2. Der Vorhanghalter 6 ist in Abhängigkeit von der gewünschten Auftragsbreite AB in Breitenrichtung des Vorhanges 5 bzw. in Querrichtung QD verstellbar (siehe Pfeil V2), ebenso ist in Querrichtung QD das Schutzelement 7 verstellbar, wie die horizontalen Pfeile V3 andeuten.
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Im Übrigen ist das Schutzelement 7 manuell bewegbar, kann aber auch über ein nicht mit gezeichnetes Stellglied, beispielsweise Pneumatikzylinder, Schwenkzylinder usw. bewegt werden. Prinzipiell ist auch eine automatisierte Bewegung denkbar.
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Auch eine mit dem Vorhanghalter 6 koordinierte Bewegung des Schutzelementes 7 ist denkbar.
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3 zeigt mögliche Ausbildungen der Querschnittsformen des Schutzelementes 7 wie folgt:
Abbildun a) zeigt eine viereckige Form,
Abbildung b) eine kreisrunde oder ovale Form,
Abbildung c) eine Halbkreisform,
Abbildung d) eine gleichschenklige Dreiecksform
Abbildung e) eine rechtwinklige Dreiecksform.
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Die Rundungen und Ecken – als Fläche 7.2 in der 3 angegeben – zeigen in Querrichtung QD zum gegenüberliegenden Schutzelement an der anderen Bahnseite hin.
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Als Werkstoff für das Schutzelement 7 ist im Beispiel Edelstahl vorgesehen.
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Die 4 und 5 soll angeben, dass beispielsweise das Schutzelement 7 in Richtung auf den Vorhanghalter 6 bewegbar ist. Wie in den beiden Figuren mit Verstellpfeil V4 zu sehen, sind die Schutzelemente 7 und/oder die Vorhanghalter 6 schon soweit zueinander verschoben worden, dass beide Bauteile 6 und 7 aneinander grenzen. Die in 4 gezeigte abgerundete Form und die in 5 gewählte Dreiecksform für das Schutzelement 7 können sehr effektiv gegen die Kraft und die Masse der ankommenden Faserstoffbahn 2 im Abrissfall wirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorhang-Auftragswerk
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Vorhang-Auftragskopf
- 4
- Austrittsspalt bzw. Abrisskante
- 5
- Vorhang
- 5a, 5b
- Seitenrand des Vorhangs
- 6
- Vorhanghalter
- 7
- Schutzelement
- 7.1, 7.2
- Seitenfläche
- AB
- Auftragsbreite
- BB
- Bahnbreite
- L
- Bahnlaufrichtung
- MD
- Maschinenrichtung
- QD
- Querrichtung
- FS
- Führerseite
- FW
- Fallweg
- TS
- Triebseite
- Ru
- ungestrichener Bahnrand
- V1, V2, V3, V4
- Verstellpfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10232949 A1 [0002]
- DE 102008040409 [0003]
- DE 102007000778 [0005]
