DE102011082446A1

DE102011082446A1 - Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung für eine bewegbare Materialbahn und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011082446A1
Application number: DE201110082446
Authority: DE
Inventors: Dr. Aust Richard
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) für eine bewegbare Materialbahn zur einseitigen Anordnung entlang eines Bahnführungswegs (2) der Materialbahn, umfassend wenigstens eine mit Gas und/oder Dampf beaufschlagbare Düsenanordnung (3) mit einer Mehrzahl von Düsen (3.1 bis 3.n) aus denen das Gas und/oder der Dampf im Wesentlichen in Richtung der Materialbahn unter Ausbildung eines Druckpolsters zwischen der Materialbahn und der Düsenanordnung (3) austritt und zwischen zumindest einem Teil der Düsen (3.1 bis 3.n) angeordnete Mittel (4) zur Absaugung des Gases und/oder Dampfes nach Kontakt mit der Materialbahn. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenanordnung (3) eine diese in Breitenrichtung gegenüber der Umgebung hinsichtlich des Austrittes von Gas und/oder Dampf abschirmende Umhüllung (10) unter Ausbildung eines Durchgangskanals (11) für die Materialbahn zugeordnet ist, wobei der Durchgangskanal (11) hinsichtlich seiner Abmessungen (a, h1, h) in Breiten- und Höhenrichtung derart bemessen ist, dass die Materialbahn berührungsfrei durch diesen hindurchführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung für eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn in Form einer Papier- oder Kartonbahn zur einseitigen Anordnung entlang eines Bahnführungswegs der Materialbahn in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung dieser, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtungen in Form von Durchström- oder Prallströmtrocknern werden zur Führung und/oder Trocknung von bewegbaren Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen zur einseitigen Anordnung entlang eines Bahnführungswegs der Materialbahn in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung dieser eingesetzt. Diese umfassen wenigstens eine mit Gas, insbesondere Heißluft und/oder Dampf beaufschlagbare, in Breitenrichtung an eine Breite der zu führenden/zu trocknenden Materialbahn angepasste Düsenanordnung mit einer Mehrzahl von Düsen aus denen das Gas und/oder der Dampf im Wesentlichen in Richtung der Materialbahn unter Ausbildung eines Druckpolsters zwischen der Materialbahn und der Düsenanordnung austritt. Im Allgemeinen wird die Heißluft nachdem diese mit der Materialbahn in Kontakt gekommen ist, über Unterdruckbereiche abgesaugt und ein großer Teil dieser im Kreislauf den Düsen nach Aufbereitung und/oder Erwärmung wieder zugeführt. Dazu sind zwischen zumindest einem Teil der Düsen Mittel zur Absaugung des Gases und/oder Dampfes beispielsweise in Form von Schlitzen, Absaugöffnungen zugeordnet. Bei einseitig einer Materialbahnseite zuordenbaren Führungs- und/oder Trockenvorrichtungen sind die Düsen und die Mittel zur Absaugung derart angeordnet und ausgeführt, dass diese an der gleichen Seite der Materialbahn wirksam sind.
Da derartige Vorrichtungen zur Führung und/oder Trocknung von Materialbahnen mit unterschiedlicher Breite zum Einsatz gelangen, wird die Wirkbreite der Düsenanordnung nicht immer über deren volle Breite benötigt und muss insbesondere in den gegenüber der Materialbahn dann überstehenden seitlichen Randbereichen der Düsenanordnung angepasst werden. Dies ist jedoch nur bedingt und mit größerem Aufwand möglich. In den gegenüber der Materialbahn seitlich überstehenden Randbereichen der Düsenanordnung kommt es daher zu Verlusten an Gas, insbesondere Heißluft, welches in die Umgebung, insbesondere Maschinenhalle abströmt und nicht wiederverwendbar ist. Diese Verluste sind besonders dann sehr groß, wenn die Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung für ein breites Sortenprogramm mit stark unterschiedlichen Materialbahnbreiten ausgelegt ist.
Aus der Druckschrift DE 697 23 838 T2 ist eine Ausführung einer Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung vorbekannt, bei welcher die Materialbahn gestützt an einer Bespannung zwischen einer Düsenanordnung einer Aufpralltrockenvorrichtung und einer Unterdruckblasvorrichtung zu Zwecken der Bahnstabilisierung in einem von einem Gehäuse umschlossenen Raum geführt wird. Am Eintritt und Austritt in diesen sind Abdicht- und Stützelemente vorgesehen. Derartige Ausführungen sind sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere eine einseitig an einer Materialbahn wirksame Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die Nachteile vermieden werden, insbesondere die Heißluftverluste minimiert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen, die einzeln oder in Kombination mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche ausgeführt sein können, sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
Eine Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung für eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn zur einseitigen Anordnung entlang eines Bahnführungswegs der Materialbahn in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung dieser, umfassend wenigstens eine mit Gas und/oder Dampf beaufschlagbare, in Breitenrichtung an eine Breite der zu führenden/zu trocknenden Materialbahn angepasste Düsenanordnung mit einer Mehrzahl von Düsen aus denen das Gas und/oder der Dampf im Wesentlichen in Richtung der Materialbahn unter Ausbildung eines Druckpolsters zwischen der Materialbahn und der Düsenanordnung austritt und zwischen zumindest einem Teil der Düsen angeordnete Mittel zur Absaugung des Gases und/oder Dampfes nach Kontakt mit der Materialbahn, wobei die Düsen und die Mittel zur Absaugung derart angeordnet und ausgeführt sind, dass diese an der gleichen Seite der Materialbahn wirksam sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenanordnung eine diese in Breitenrichtung gegenüber der Umgebung hinsichtlich des Austrittes von Gas und/oder Dampf abschirmende Umhüllung unter Ausbildung eines Durchgangskanals für die Materialbahn zugeordnet ist, wobei der Durchgangskanal hinsichtlich seiner Abmessungen in Breiten- und Höhenrichtung derart bemessen ist, dass die Materialbahn berührungsfrei durch diesen hindurchführbar ist.
Gas und/oder Dampf stellen das Medium zur Einwirkung auf die Materialbahn zum Zweck der kontaktlosen Führung und/oder Trocknung dar. Als Gas findet vorzugsweise Luft mit einer Temperatur im Bereich von 100°C bis 500°C Anwendung. Für Dampf sind vorzugsweise folgende Betriebsparameter denkbar 3 bar bis 15 bar.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil einer besonders energieeffizienten Betriebsweise einer für unterschiedliche Materialbahnbreiten ausgelegten und einsetzbaren Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung. Durch die seitliche Abschirmung und damit Isolierung gegenüber der Umgebung ist es nicht erforderlich, die Düsen in den seitlichen Randbereichen in Breitenrichtung hinsichtlich ihres Wirkbereiches bezogen auf die Breitenrichtung der Materialbahn einzeln ansteuern zu müssen. In Randbereichen der Düsenanordnung strömt das Gas und/oder der Dampf aus den über die Materialbahnbreite überstehenden Düsen nicht in die Umgebung aus, sondern verbleibt im Innenraum der Umhüllung, aus welchem es wieder abgesaugt und aufgrund des diesem noch innewohnenden hohen Energieniveaus gegebenenfalls dem Versorgungs- und Führungssystem für Gas und/oder Dampf direkt oder nach Erwärmung wieder zugeführt werden kann.
Der Durchgangskanal ist durch eine zur Düsenanordnung weisende Wandung der Umhüllung und die Düsenanordnung beschreibbar und weist einen Eintritt und einen Austritt für die Materialbahn auf. Vorzugsweise ist der Durchgangskanal derart bemessen, dass dieser im Bereich des Eintritts und/oder des Austritts, vorzugsweise am Eintritt und/oder am Austritt, insbesondere senkrecht zum Bahnführungsweg betrachtet und damit die Spalthöhe im Bereich von jeweils einschließlich 10 mm bis 100 mm, vorzugsweise 20 mm bis 40 mm beträgt. Dadurch wird sichergestellt, dass das nach dem Kontakt mit der Materialbahn an dieser vorliegende Medium, insbesondere Gas und/oder der Dampf mit hoher Sicherheit abgesaugt werden kann und nicht in die Umgebung abströmt.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung weist der Durchgangskanal am Ein- und/oder Austritt eine Breite auf, die 30 mm bis 300 mm, vorzugsweise 50 mm bis 100 mm größer ist, als die maximale Breite einer mit dieser zu behandelnden Materialbahn.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung, in welcher die Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung mit Gas und/oder Dampf mit hohen Temperaturen, vorzugsweise im Bereich von 200°C bis 500°C, insbesondere Heißluft betrieben wird, ist die Umhüllung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig wärmegedämmt ausgeführt. Dazu sind dieser Mittel zur Wärmedämmung zugeordnet. Diese können beispielsweise wärmedämmende Beschichtungen und/oder Abdeckungen an der den Durchgangskanal umgebenden Wandung innen und/oder außen umfassen. Denkbar ist auch der Aufbau der Wandung mehrschichtig und wärmedämmende Mittel enthaltend. Die Verwendung einer wärmegedämmten Umhüllung bietet den Vorteil, dass die Einwirkungsumgebung der Düsenanordnung an der Materialbahn von der Umgebung wärmetechnisch entkoppelt wird und damit das maximale Energieniveau des abzusaugenden Mediums zur Verfügung steht.
Die Düsenanordnung umfasst vorzugsweise zumindest einen im Wesentlichen an eine Breite einer Materialbahn angepassten, Düsen aufweisenden oder tragenden Düsenbalken. Dabei kann die Düsenanordnung wenigstens einen oder mehrere Düsenbalken umfassen, die beispielsweise in Reihe in Längsrichtung der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Umhüllung ist in einer ersten Ausbildung wenigstens mittelbar am Düsenbalken befestigbar, d.h. entweder direkt am Düsenbalken oder einem, diesen tragenden Element. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass hier direkt die Düsen gegenüber der Umgebung abgeschirmt werden können.
Im Allgemeinen umfasst die Führungs- und/oder Trockenvorrichtung eine zumindest einseitig offene Haube, an deren offener Seite die Düsenanordnung überstehend oder rückstehend oder fluchtend angeordnet ist. Die Umhüllung ist dann wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt an der Haube befestigbar. Insbesondere für bestehende und/oder standardisierte Führungs- und/oder Trockenvorrichtungen besteht dadurch die Möglichkeit der Nachrüstung mit geringem Aufwand.
Die Umhüllung ist aus Gründen der Handhabung und Nachrüstbarkeit vorzugsweise lösbar mit der Haube und/oder dem Düsenbalken verbunden.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Haube und/oder die Umhüllung schwenkbar gelagert. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung mit kleinstem Verschwenkbereich ist die Umhüllung an der Haube oder dem Düsenbalken schwenkbar gelagert. Dies erlaubt einen einfachen Zugang zur Materialbahn bei Störungen im Bereich des von der Führungs- und/oder Trockenvorrichtung beaufschlagten Bahnführungswegs sowie zu Reinigungs- und Wartungszwecken.
Um den durch die Wirkung der Düsen an der Materialbahn erzeugten Auslenkweg zu begrenzen, sind in der Umhüllung zumindest eine, vorzugsweise mehrere sich über die Breite des Durchgangskanals allein oder in Gruppen erstreckende Stützwalzen zur Führung der Faserstoffbahn an der von der Düsenanordnung abgewandten Seite gelagert. Vorzugsweise werden zwischen den einzelnen Stützwalzen Gitter angeordnet, um ein Ausräumen von Materialbahnbestandteilen bei Störungen, insbesondere Bahnabriss zu erleichtern.
Die Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung weist vorzugsweise Mittel zur Steuerung einer den Druck in der Haube und/oder Umhüllung wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe, insbesondere des Unterdruckes in der Haube und/oder Umhüllung auf, um im Bereich des Ein- und Austritts in/aus dem Durchgangskanal nahezu Umgebungsbedingungen zur Vermeidung des Austrittes von Gas und/oder Dampf aus der Haube zu gewährleisten. Dadurch kann auf aufwendige Dichtmaßnahmen in diesem Bereich verzichtet werden.
Die Umhüllung ist im einfachsten Fall einteilig ausgeführt. Diese kann jedoch auch mehrteilig unter Ausbildung einer baulichen Einheit ausgeführt werden. Die Form der Umhüllung, zumindest im Bereich der Innenwandung in Führungsrichtung der Materialbahn und damit Durchtrittsrichtung betrachtet ist an die Form der Düsenanordnung angepasst. Dabei kann der Bahnführungsweg der Materialbahn eben oder gekrümmt oder einer Kombination aus beiden ausgeführt sein. Im einfachsten Fall ist die Umhüllung bei ebenem Bahnführungsweg als Wanne und bei gekrümmten Bahnführungsweg ebenfalls als Wanne, jedoch mit gekrümmter Bodenfläche ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung entsprechend einer der vorgenannten Ausführungen ist dadurch charakterisiert, dass die Düsenanordnung und/oder Mittel zur Absaugung derart angesteuert werden, dass innerhalb der Haube und der Umhüllung ein Druckprofil in Führungsrichtung der Materialbahn durch den Durchgangskanal betrachtet derart eingestellt wird, welches dadurch charakterisiert ist, dass der Druck im Bereich des Eintrittes und des Austrittes einem Wert im Bereich des Niveaus des Umgebungsdruckes am Eintritt und/oder Austritt aus dem Durchgangskanal entspricht, wodurch ein Austritt von Gas, insbesondere Heißluft vermieden wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die jeweiligen Figuren. In diesen ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
1a und 1b zeigen in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand zweier Ansichten eine Ausführung mit einer, einer Düsenanordnung direkt zugeordneten Umhüllung;
2 zeigt eine vorteilhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung in einer Ansicht auf die CD/Z-Ebene;
3 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung ein der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung zugeordnetes Steuersystem;
4a bis 4c verdeutlichen die Lager- und Anlenkmöglichkeiten von Haube und Umhüllung;
5 verdeutlicht die Anordnung von Stützwalzen in der Umhüllung.
Die 1a und 1b verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung eine Grundausführung einer erfindungsgemäßen Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1, insbesondere einer zumindest einseitig berührungslosen Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 für eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn F in Form einer Papier- oder Kartonbahn für den Einsatz in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung von Faserstoffbahnen F in zwei Ansichten. Die Bewegung der Faserstoffbahn F beschreibt einen Bahnführungsweg 2. Dieser wird entlang der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 durch deren Wirkungsweise definiert. Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist ein Koordinatensystem an den Bahnführungsweg 2 der Faserstoffbahn F angelegt. Die X-Richtung entspricht der Führungsrichtung durch die Maschine und wird daher auch als Maschinenrichtung MD bezeichnet. Die Y-Richtung entspricht der Richtung senkrecht zum Bahnführungsweg 2 in horizontaler Richtung, d.h. Breitenrichtung der Faserstoffbahn F und damit der Maschinenquerrichtung CD. Die Z-Richtung entspricht der Höhenrichtung. Bezogen auf die Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 bedeutet dies, die Erstreckung in Breitenrichtung korrespondiert mit der Breitenrichtung des Bahnführungswegs 2 und die Erstreckung in Längsrichtung mit der Längsrichtung des Bahnführungswegs 2. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf die Führung und/oder Trocknung einer Faserstoffbahn F, gelten jedoch auch für andere Materialbahnen.
Die Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 umfasst wenigstens eine mit einem Gas und/oder Dampf beaufschlagbare, im Wesentlichen sich über die Breite der zu führenden/zu trocknenden Faserstoffbahn F erstreckende Düsenanordnung 3 mit einer Mehrzahl von Düsen 3.1 bis 3.n mit n ≥ 1 aus denen ein Gas und/oder Dampf im Wesentlichen in Richtung der Faserstoffbahn F unter Ausbildung eines Druckpolsters zwischen der Faserstoffbahn F und den Düsen 3.1 bis 3.n austritt. Die Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 umfasst ferner Mittel 4 zur Absaugung des Gases oder Dampfes nach dessen Kontakt mit der Faserstoffbahn F. Bei dem Gas handelt es sich in der Regel um Heißluft, d.h. Luft, welche durch Temperaturen im Bereich zwischen 100°C bis 500°C charakterisiert ist.
Die zumindest eine Düsenanordnung 3 und die zumindest eine Absaugeinrichtung 4 sind dabei nur einer Seite des Bahnführungswegs 2 zugeordnet, d.h. der gleichen Seite der Faserstoffbahn F bei Führung entlang beziehungsweise durch die erfindungsgemäße Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1, im dargestellten Fall der Oberseite F_O. Die Faserstoffbahn F kann dabei mit ihrer von der Düsenanordnung 3 abgewandten Unterseite F_U gestützt an einer Bespannung oder im freien Zug, d.h. frei von einer Abstützung durch eine Bespannung geführt werden.
Die Düsenanordnung 3 ist derart ausgeführt und angeordnet, dass deren Erstreckung in Breitenrichtung bezogen auf die Faserstoffbahn F und damit der Wirkbereich der Düsen 3.1 bis 3.n sich im Wesentlichen über die Breite der zu führenden/trocknenden Faserstoffbahn F mit der maximalsten Breite erstreckt. Die Düsen 3.1 bis 3.n können dazu auf unterschiedlichste Art und Weise angeordnet werden. Denkbar sind geordnete und ungeordnete Anordnungen. Geordnete Anordnungen sind beispielsweise durch Anordnung der Düsen 3.1 bis 3.n in Breitenrichtung der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 in einer oder einer Mehrzahl von in Längsrichtung der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 hintereinander angeordneten Reihen oder in Längsrichtung betrachtet in einer oder einer Mehrzahl von in Breitenrichtung der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 hintereinander angeordneten Reihen. Dabei können die Düsen mit konstantem Abstand zueinander oder mit unterschiedlichem Abstand angeordnet sein, ferner können die Düsen zweier benachbarter Reihen mit Versatz zueinander angeordnet sein. Die konkrete Auswahl der Anordnung erfolgt entsprechend des Einsatzfalls. Vorzugsweise werden jedoch geordnete Anordnungen gewählt.
Die Düsen 3.1 bis 3.n sind zumindest teilweise einzeln und/oder zumindest teilweise in Gruppen und/oder zumindest teilweise gemeinsam mit einer Bereitstellungseinheit 5 für Gas und/oder Dampf koppelbar, vorzugsweise verbunden. Diese ist Bestandteil eines Versorgungs- und Führungssystems 8 für das Gas und/oder den Dampf. Die Düsen 3.1 bis 3.n sind ferner zumindest teilweise einzeln und/oder zumindest teilweise in Gruppen und/oder zumindest teilweise gemeinsam ansteuerbar.
Die Mittel 4 zur Absaugung umfassen zumindest eine mit Unterdruck beaufschlagbare Absaugeinrichtung 6, insbesondere Absaugöffnung oder Düse, die zumindest zum Teil zwischen den einzelnen Düsen 3.1 bis 3.n angeordnet sind. Die einzelnen Absaugeinrichtungen 6 sind zumindest teilweise einzeln und/oder zumindest teilweise in Gruppen und/oder zumindest teilweise gemeinsam mit einer Einrichtung 7 zur Erzeugung eines Unterdruckes, insbesondere einer Unterdruckquelle koppelbar, vorzugsweise verbunden. Die Anordnung der einzelnen Absaugeinrichtungen 6 erfolgt zumindest vereinzelt zwischen den Düsen 3.1 bis 3.n. Vorzugsweise ist zumindest jeweils eine derartige Absaugeinrichtung 6 zwischen zwei einander benachbart angeordneten Düsen 3.1 bis 3.n vorgesehen. Die Absaugeinrichtungen 6 können dabei fluchtend zu den Düsen 3.1 bis 3.n oder aber versetzt zum Austritt aus den Düsen 3.1 bis 3.n in Richtung senkrecht zum Bahnführungsweg 2 angeordnet sein.
Vorzugsweise sind die Mittel 4 zur Absaugung derart mit dem Versorgungs- und Führungssystems 8 für Gas und/oder Dampf gekoppelt, dass das nach Kontakt mit der Faserstoffbahn F abgesaugte Medium wieder dem Versorgungs- und Führungssystems 8 zugeführt wird. Die Kopplung 9 ist mittels unterbrochener Linie wiedergegeben.
Da die Düsenanordnung 3 immer für den Anwendungsfall einer Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 zur Trocknung und/oder Führung einer Faserstoffbahn frei von einem Kontakt mit einer wärmeübertragenden Fläche mit einer definierten maximalen Breite ausgelegt ist, wird zur Vermeidung von Verlusten in den keinem Bereich einer Faserstoffbahn F gegenüberliegenden seitlichen Randbereichen der Düsenanordnung 3 bei Faserstoffbahnen F mit geringerer Breite als die der Düsenanordnung 3 eine die Düsenanordnung 3 in Breitenrichtung gegenüber der Umgebung isolierende Umhüllung 10 unter Ausbildung eines Durchgangskanals 11 für die Faserstoffbahn F zugeordnet, wobei der Durchgangskanal 11 hinsichtlich seiner Abmessungen a in Breiten- und h in Höhenrichtung derart bemessen ist, dass die Faserstoffbahn F berührungsfrei durch diesen hindurchführbar ist.
In der Ansicht in der MD/Z-Ebene der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 gemäß 1b ersichtlich, sind der Eintritt 12 und der Austritt 13 aus dem von der Umhüllung 10 gebildeten Durchgangskanal 11.
Die Umhüllung 10 kann konstruktiv verschiedenartig ausgeführt sein. Diese kann ein- oder mehrteilig sein. Der Durchgangskanal 11 ist dabei durch eine zur Düsenanordnung 3 weisende Wandung 14 der Umhüllung 10 und die Düsenanordnung 3 beschreibbar. Der maximale Abstand h1 zwischen dem Austritt aus einer einzelnen Düse 3.1 bis 3.n, insbesondere der am weitesten in Richtung zum Bahnführungsweg 2 weisenden Düse und der zur Düsenanordnung 3 weisenden Wandung 14 der Umhüllung 10, insbesondere bei Ausführungen mit zusätzlichen Einbauten, kann im Bereich von 300 mm bis 1000 mm betragen. Der minimale Abstand h1 wird durch die Düsenanordnung 3, deren Funktionsweise und die Faserstoffbahn F bestimmt. Der minimale Abstand zwischen dem Austritt aus einer einzelnen Düse 3.1 bis 3.n, insbesondere der am weitesten in Richtung zum Bahnführungsweg 2 weisenden Düse und der zur Düsenanordnung 3 weisenden Wandung 14 der Umhüllung 10 beträgt im Bereich von 50 mm bis 300 mm. Der Abstand h1 im Bereich des Eintritts und/oder des Austritts in den Durchgangskanal 11, vorzugsweise am Eintritt 12 und/oder am Austritt 13 senkrecht zum Bahnführungsweg betrachtet und damit die Spalthöhe an diesem beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 10 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt 20 mm bis 40 mm. Die Höhe des Durchgangskanals 11 kann somit in Bahnführungsrichtung variieren.
Die Höhe der Umhüllung 10 ist mit h bezeichnet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Faserstoffbahn F zum einen frei von einer Berührung durch den Durchgangskanal 11 geführt wird und gleichzeitig auch das von Düsen 3.1 bis 3.n frei in den Durchgangskanal 11 ohne Auftreffen auf der Faserstoffbahn F geführte Medium im Durchgangskanal 11 verbleibt und sicher abgesaugt werden kann.
2 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung in einer Ansicht auf die CD/Z-Ebene eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1. Die Düsenanordnung 3 umfasst zumindest einen im Wesentlichen an eine Faserstoffbahn F maximaler Breite bFmax angepassten, Düsen 3.1 bis 3.n aufweisenden oder tragenden Düsenbalken 15. Dieser ist in zumindest einer einseitig offenen Haube 16 an deren offener Seite 17 angeordnet. Die Umhüllung 10 ist wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt an der Haube 16 befestigbar oder zumindest gegenüber dieser dichtend anstellbar. Die so gebildete hinsichtlich der Funktion bauliche Einheit umschließt einen Haubeninnenraum 18 und den Durchgangskanal 11.
Die Anordnung der Umhüllung 10 erfolgt in Einbaulage im dargestellten Fall in vertikaler Richtung unterhalb der Haube 16. Denkbar sind jedoch in Abhängigkeit des gewünschten Verlaufs des Bahnführungswegs 2 entlang der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 auch andere Anordnungen. Entscheidend ist, dass ein seitliches Austreten von Gas und/oder Dampf in die Umgebung weitestgehend vermieden werden soll. Die Umhüllung 10 ist im dargestellten Fall als Wanne ausgeführt. Die beispielhaft durch den Durchgangskanal 11 zu führende Faserstoffbahn F weist eine Breite bF auf. Ersichtlich ist, dass bei Projizierung in einer Ebene die Düsen in den Randbereichen 20 der Düsenanordnung 3 nicht mehr die Faserstoffbahn F überdecken. Das aus diesen ausströmende Gas und/oder der Dampf werden nicht direkt an der Faserstoffbahn F wirksam sondern verbleiben aufgrund der isolierenden Wirkung der Umhüllung im Durchgangskanal 11 und können aus diesem abgesaugt werden.
Um am in Richtung des Bahnführungswegs 2 weisenden Eintritt 12 in und am Austritt 13 aus dem Durchgangskanal 11 einen Austritt von Gas und/oder Dampf zu vermeiden, wird der Unterdruck in der Haube 16 und/oder der Umhüllung vorzugsweise gesteuert. Dazu ist der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 19 zugeordnet. Diese dient der Ansteuerung von Stelleinrichtungen zumindest einer das Druckniveau innerhalb der Haube 16 beziehungsweise der Umhüllung 10 beschreibenden Größe. Diese kann durch die Düsenanordnung 3 und/oder die Mittel 4 zur Absaugung beeinflusst werden. Im Einzelnen können über die Steuereinrichtung 19 zumindest eine, das aus der Düsenanordnung 3 austretende Medium wenigstens mittelbar charakterisierende Größe und/oder eine den Unterdruck zur Absaugung wenigstens mittelbar charakterisierende Größe eingestellt werden. Die Steuereinrichtung 19 ist dazu mit den Stellgliedern der Düsenanordnung 3, insbesondere der einzelnen Düsen 3.1 bis 3.n und/oder den Stellgliedern des Versorgungs- und Führungssystems 8 und/oder der Bereitstellungseinheit 5 und/oder den Stellgliedern der Absaugeinrichtungen 6 und/oder der Vakuumquelle 5 koppelbar. Die Stellgrößen sind hierbei mit Y3, Y5, Y8 beziehungsweise Y6, Y5, Y8 bezeichnet.
Die 4a bis 4c zeigen beispielhaft mögliche Anlenkungen und Lagerungen von Haube 16 und Umhüllung 10. Haube 16 und Umhüllung 10 können jeweils separat oder die Umhüllung 10 an der Haube 16 gelagert sein. Die Haube 16 und/oder Umhüllung 10 können schwenkbar gelagert sein oder aber derart, dass überlagerte Bewegungen in Breitenrichtung und/oder Längsrichtung der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung 1 und/oder Höhenrichtung und/oder eine Kombination aus diesen möglich ist.
4a zeigt beispielhaft eine gelenkige Anlenkung der Umhüllung 10 an der Haube 16. Die Lagerung erfolgt einseitig mittels zumindest eines sich in Längsrichtung erstreckenden Drehgelenkes, so dass die Umhüllung 10 in Längsrichtung des Bahnführungswegs 2 abgeklappt werden kann. Dabei kann auch die Haube 16 in Richtung des Bahnführungswegs 2 und senkrecht dazu bewegt werden, wie mittels Pfeilen zur Angabe der Bewegungsrichtung an dieser verdeutlicht. Die Drehachse 21 des Drehgelenkes liegt hier an der Haube 16. Denkbar ist auch eine Ausführung, bei welcher die Drehachse der Umhüllung 10 außerhalb der Haube 16 liegt. Denkbar wäre auch die hier nicht dargestellte Anordnung einer sich in Breitenrichtung erstreckenden Drehachse an der Haube 16 oder außerhalb dieser.
4b zeigt eine Ausführung mit Schwenkbarkeit sowohl der Haube 16 als auch der Umhüllung 10 in einer Ansicht auf die MD/Z-Ebene. Die Haube 16 ist dazu um eine Drehachse 22 außerhalb dieser und sich in Breitenrichtung der Haube erstreckend gelagert. In Analogie ist die Umhüllung an einer Drehachse 21 innerhalb dieser und sich in Breitenrichtung der Umhüllung erstreckend gelagert. Auch hier sind alternativ oder zusätzlich mögliche Bewegungsrichtungen der Haube 16 und/oder der Umhüllung 10 anhand von Pfeilen wiedergegeben, die sich überlagern können oder einzelnen ausgeführt werden können.
4c zeigt beispielhaft mögliche Bewegungsrichtungen von Haube 16 und/oder Umhüllung 11 in der CD/Z-Ebene. Diese sind mit Pfeilen verdeutlicht und können einzeln oder in Kombination miteinander ausgeführt werden.
Die Bewegungen von Haube 16 und/oder Umhüllung 10 in der MD/Z-Ebene und der CD/Z-Ebene können einzeln oder einander überlagernd erfolgen.
Die 5 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung die Anordnung von zumindest einer Stützwalze 23 in der Umhüllung 10. Diese können an dieser drehbar gelagert sein. Die Stützwalzen 23 sind vorzugsweise in Breitenrichtung der Umhüllung und damit in Einbaulage quer zum Bahnführungsweg 2 angeordnet. Zwischen den einzelnen Stützwalzen ist vorzugsweise eine gitterartige Abdeckung 24 zur Erleichterung der Reinigung des Durchgangskanals 11 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung
2: Bahnführungsweg
3: Düsenanordnung
3.1 bis 3.n: Düsen
4: Mittel zur Absaugung
5: Bereitstellungseinheit
6: Absaugeinrichtung
7: Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes, Unterdruckquelle
8: Versorgungs- und Führungssystems
9: Kopplung
10: Umhüllung
11: Durchgangskanal
12: Eintritt
13: Austritt
14: Wandung
15: Düsenbalken
16: Haube
17: offene Seite der Haube
18: Haubeninnenraum
19: Steuereinrichtung
20: Randbereich
21: Drehachse
22: Drehachse
23: Stützwalze
24: gitterartige Abdeckung
F: Faserstoffbahn
a: Breite des Durchgangskanals
bF: Breite der Faserstoffbahn
bFmax: maximale Breite der Faserstoffbahn
h: Höhe Durchgangskanal
h1: Höhe Umhüllung
Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8: Stellgrößen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 69723838 T2 [0005]

Claims

Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) für eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn (F) in Form einer Papier- oder Kartonbahn zur einseitigen Anordnung entlang eines Bahnführungswegs (2) der Materialbahn in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung dieser, umfassend wenigstens eine mit Gas und/oder Dampf beaufschlagbare, in Breitenrichtung an eine Breite der zu führenden/zu trocknenden Materialbahn angepasste Düsenanordnung (3) mit einer Mehrzahl von Düsen (3.1 bis 3.n) aus denen das Gas und/oder der Dampf im Wesentlichen in Richtung der Materialbahn unter Ausbildung eines Druckpolsters zwischen der Materialbahn und der Düsenanordnung (3) austritt und zwischen zumindest einem Teil der Düsen (3.1 bis 3.n) angeordnete Mittel (4) zur Absaugung des Gases und/oder Dampfes nach Kontakt mit der Materialbahn, wobei die Düsen (3.1 bis 3.n) und die Mittel (4) zur Absaugung derart angeordnet und ausgeführt sind, dass diese an der gleichen Seite der Materialbahn wirksam sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenanordnung (3) eine diese in Breitenrichtung gegenüber der Umgebung hinsichtlich des Austrittes von Gas und/oder Dampf abschirmende Umhüllung (10) unter Ausbildung eines Durchgangskanals (11) für die Materialbahn zugeordnet ist, wobei der Durchgangskanal (11) hinsichtlich seiner Abmessungen (a, h1, h) in Breiten- und Höhenrichtung derart bemessen ist, dass die Materialbahn berührungsfrei durch diesen hindurchführbar ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (11) durch eine zur Düsenanordnung (3) weisende Wandung (14) der Umhüllung (10) und die Düsenanordnung (3) beschreibbar ist und der Abstand (h1) im Bereich des Eintritts und/oder des Austritts in den Durchgangskanal (11), vorzugsweise am Eintritt und/oder am Austritt senkrecht zum Bahnführungsweg betrachtet zwischen einschließlich 10 mm bis 100 mm, vorzugsweise 20 mm bis 40 mm beträgt.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (11) einen Eintritt (12) und einen Austritt (13) umfasst, und der Durchgangskanal (11) am Ein- und/oder Austritt (12, 13) eine Breite (a) aufweist, die 30 mm bis 300 mm, vorzugsweise 50 mm bis 200 mm, besonders bevorzugt 50 mm bis 100 mm größer ist, als die Breite der Düsenanordnung (3) und/oder der maximalen Breite einer in der Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) zu führenden und/oder zu trocknenden Materialbahn.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (10) wärmegedämmt ausgeführt ist, insbesondere die den Durchgangskanal (11) umgebende Wandung (14) innen und/oder außen mit einer wärmedämmenden Beschichtung und/oder wärmedämmenden Elementen versehen ist und/oder die die Umhüllung (10) ausbildende Wandung (14) mehrschichtig und wärmedämmende Mittel enthaltend ausgeführt ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (3) zumindest einen im Wesentlichen an eine Breite einer Materialbahn angepassten, Düsen (3.1 bis 3.n) aufweisenden oder tragenden Düsenbalken (15) umfasst, und die Umhüllung (10) wenigstens mittelbar am Düsenbalken (15) befestigbar ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest eine einseitig offene Haube (16) umfasst, an deren offener Seite (17) die Düsenanordnung (3) angeordnet ist, und die Umhüllung (10) wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt an der Haube (16) befestigbar ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (10) lösbar mit der Haube (16) und/oder der Düsenanordnung (3), insbesondere dem Düsenbalken (15) verbunden ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (16) und/oder die Umhüllung (10) schwenkbar gelagert sind.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (10) schwenkbar an der Haube (16) oder dem Düsenbalken (15) gelagert ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (3) mit einem Versorgungs- und Führungssystem (8) für Gas und/oder Dampf gekoppelt ist und die Mittel (4) zur Absaugung, insbesondere wenigstens eine abgesaugtes Medium führende Leitung der Mittel (4) zur Absaugung mit dem Versorgungs- und Führungssystem (8) gekoppelt ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umhüllung (10) zumindest eine Stützwalze (23) zur Stützung der Materialbahn an ihrer von der Düsenanordnung (3) abgewandten Seite gelagert ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdeckung zumindest zwischen zwei benachbart angeordneten Stützwalzen (23) eine gitterartige Abdeckung (24) vorgesehen ist.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steuerung einer den Druck in der Haube (16) und/oder Umhüllung (10) wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe, insbesondere des Unterdruckes in der Haube (16) vorgesehen sind.
Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Umhüllung (10) und des Durchgangskanals (11) an die Form der Düsenanordnung (3) in Richtung des Bahnführungswegs (2) angepasst ist.
Verfahren zum Betreiben einer Führungs- und/oder Trocknungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (3) und/oder Mittel (4) zur Absaugung derart angesteuert werden, dass innerhalb der Haube (16) und der Umhüllung (10) ein Unterdruckprofil in Führungsrichtung der Materialbahn durch den Durchgangskanal betrachtet derart eingestellt wird, dass im Bereich des Eintritts (12) und/oder des Austritts (13) der Druck einem Wert im Bereich des Niveaus des Umgebungsdruckes am Eintritt (12) und/oder Austritt (13) aus dem Durchgangskanal (13) entspricht.