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Gegenstand der Erfindung ist eine für eine Faserbahnmaschine bestimmte Bahnaufführanordnung, die Aufführflächen umfasst, zu deren jeder hin ein zum Transportieren des Aufführstreifens dienender Blasstrom gerichtet ist. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Aufführstreifen-Trennvorrichtung für eine Faserbahnmaschine.
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In der Faserbahnmaschine werden zum Transportieren und Leiten des Aufführstreifens verschiedenartige Vorrichtungen eingesetzt, die auf Aufführblasen, im Folgenden auch kurz Blasen genannt, basieren. Es gibt so genannte Blasbleche, deren Funktion ebenfalls auf dem Aufführblasen basiert. Das Blasblech hat als Aufführfläche ein Leitblech, und durch das zum Leitblech hin gerichteten Blasen entsteht infolge des so genannten Coanda-Effekts eine Vakuumwirkung. Mit anderen Worten, der Aufführstreifen trachtet der Aufführfläche des Blasbleches zu folgen während gleichzeitig die in Aufführstreifen-Transportrichtung verlaufenden Blasströme den Aufführstreifen weitertransportieren. Gewöhnlich bestehen die Blasströme aus Luftströmen. Aufführflächen sind auch an der Aufführstreifen-Trennvorrichtung vorhanden, die somit ein Bestandteil der Aufführanordnung ist.
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Trotz vielfältiger Aufführblasvorrichtungen und -flächen und deren Modifikationen ist bei der bekannten Aufführanordnung die Zuverlässigkeit des Aufführens unbefriedigend gewesen. In der Praxis löst sich der Aufführstreifen flatternd von der Aufführfläche und bleibt nur sporadisch unter der Kontrolle des Blasbleches. Mit anderen Worten, der Aufführstreifen ist losgelöst von der Blasblechoberfläche, wobei dann zwischen den Aufführstreifen und das Blasblech seitlich Ersatzluft strömt. Der Aufführstreifen löst sich dabei immer leichter von der Oberfläche des Leitbleches und verschärft dabei das Flatterproblem, was zum Reißen oder Abgleiten des Aufführstreifens vom Leitblech führen kann. Das Problem beschränkt auch die Geometrie der mit Blasblechen zu verwirklichenden Aufführungen, und in Verbindung mit der Trennvorrichtung bewegt sich das Ende des durchtrennten Aufführstreifens auf undefinierte Weise vorwärts, wodurch sich die Treffgenauigkeit auf die folgenden Aufführmittel und damit die Wahrscheinlichkeit des Gelingens des Bahnaufführens verschlechtern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Faserbahnmaschine eine neuartige Bahnaufführanordnung zu schaffen, bei der der Aufführstreifen besser als bisher unter Kontrolle bleibt, das Bahnaufführen mit einer geringeren Anzahl Komponenten als bisher durchgeführt werden kann und die Aufführgeometrie frei wählbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es auch, für eine Faserbahnmaschine eine neuartige Aufführstreifen-Trennvorrichtung zu schaffen, mit der der Aufführstreifen zuverlässiger und auf vielseitigere Weise als bisher durchtrennt werden kann. Die kennzeichnenden Merkmale dieser erfindungsgemäßen Bahnaufführanordnung bestehen darin, dass sie so ausgelegt ist, dass bei zwei aufeinander folgenden Aufführblasstellen der Auslenkwinkel β zwischen der durchschnittlichen Bewegungsrichtung des Aufführstreifens an der ersten Blasstelle und der Aufführstreifen-Bewegungsrichtung, die durch die von der zweiten Blasstelle gebildete Haltestelle bestimmt ist, 10–70°, bevorzugter 30–60° beträgt. Entsprechend bestehen die kennzeichnenden Merkmale der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung darin, dass die Trennvorrichtung, in Trennstellung geschwenkt, so eingerichtet ist, dass bei zwei aufeinander folgenden Aufführblasstellen der Auslenkwinkel β zwischen der durchschnittlichen Bewegungsrichtung des Aufführstreifens an der ersten Blasstelle und der Aufführstreifen-Bewegungsrichtung, die durch die von der zweiten Blasstelle gebildete Haltestelle bestimmt ist, 10–70°, bevorzugter 30–60° beträgt. In Verbindung mit Tests hat sich überraschenderweise gezeigt, wie wichtig ein ausreichend kleiner Einlaufwinkel für die schnelle Übernahme des Aufführstreifens ist. Ein schon fertig in die Richtung der Aufführfläche gebrachter Aufführstreifen haftet sich sozusagen an den Blasstrom, wodurch sich die Bewegung des Aufführstreifens beruhigt. Als günstig hat sich eine besondere Konstruktion erwiesen, bei der das Blasen lediglich auf den hinteren Teil der Aufführfläche erfolgt. Auf diese Weise erzielt man auch einen kleineren Einlaufwinkel. Gleichzeitig hat man überraschend festgestellt, dass der Aufführstreifen im Griff des Blasstroms bleibt, obwohl sich die Laufrichtung des Aufführstreifens hinter der Blasstelle radikal ändert. Dabei befindet sich der Aufführstreifen beim Bahnaufführen im Allgemeinen und auch in Verbindung mit der Trennvorrichtung ständig unter Kontrolle. Dadurch erhöht sich die Geschwindigkeit des Bahnaufführens, und die Wahrscheinlichkeit des Gelingens des Bahnaufführens wächst enorm. Gleichzeitig kann eine bestimmte Bahnaufführgeometrie auf einfachere Weise als bisher und ohne Geometriebeschränkungen verwirklicht werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten, einige Ausgestaltungen der Erfindung zeigenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1a eine dem Stand der Technik gemäße Aufführanordnung im Prinzip;
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1b eine erfindungsgemäße Aufführanordnung im Prinzip;
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2a eine dem Stand der Technik gemäße Trennvorrichtung im Prinzip;
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2b eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung im Prinzip;
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2c eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung im Prinzip;
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3a die 2c entsprechende Trennvorrichtung zu Beginn des Bahnaufführens;
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3b die Trennvorrichtung von 3a in Schneidstellung.
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1a zeigt einen Teil einer bekannten Bahnaufführanordnung für eine Faserbahnmaschine. Die bekannten zum Bahnaufführen dienenden Blasströme sind von dem Ansatz (d.h. der Stufe) zur Aufführfläche hin gerichtet, wobei der besagte Ansatz eine von der Aufführfläche abweichende Fläche bildet, die am Aufführstreifen scheuern kann und dabei Reibung verursacht. Zu den Faserbahnmaschinen gehören zum Beispiel die Papier- und Kartonmaschinen. Zu dieser Aufführanordnung hier gehören Aufführflächen 10, und auf jede dieser Flächen ist ein Blasstrom 11 zum Transportieren des Aufführstreifens 12 gerichtet. Mit Hilfe dieser dem Aufführen dienenden Blasluftströme soll der Aufführstreifen zum Haften an der Aufführfläche gebracht und weitertransportiert werden. Bei der Bahnaufführanordnung gemäß Stand der Technik sind jedoch Probleme aufgetreten. Der Aufführstreifen 12 folgt der Aufführfläche 10 nur ungenau und flattert in undefinierter Weise, was in 1a dargestellt ist. Vor allem wenn die Aufführflächen miteinander einen Winkel bilden löst sich der Aufführstreifen von der Aufführfläche und kann sogar von dieser Fläche abfallen. Diese Erscheinung verursacht eine Begrenzung der Geometrie der Bahnaufführanordnung. Mit anderen Worten, mit den Blasblechen konnten hauptsächlich nur geradlinige Aufführungen verwirklicht werden. Das gleiche Problem tritt auf wenn der Aufführstreifen unter einem großen Winkel auf die Aufführfläche trifft. In 2a–c stellen die Rechtecke Luftkanäle dar, aus denen die Blasluftströme zur Aufführfläche hin austreten. In 1a–b und 3a–b sind die Blasluftströme durch Pfeile dargestellt.
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1b zeigt einen Teil der erfindungsgemäßen Bahnaufführanordnung, genauer gesagt zwei hintereinander angeordnete Aufführflächen 10. Gemäß der Erfindung ist die Bahnaufführanordnung also so ausgelegt, dass bei zwei hintereinander befindlichen Blasströmen/-stellen 11 der Auslenkwinkel β zwischen der durchschnittlichen Bewegungsrichtung des Aufführstreifens 12 beim ersten Blasluftstrom und der vom zweiten Blasluftstrom 14 gebildeten Haltestelle 15 bestimmten Bewegungsrichtung des Aufführstreifens 12 10–70°, bevorzugter 30–60° beträgt. Die überraschend schroffe Richtungsänderung ist möglich, weil der Aufführstreifen im Griff des Blasstromes ist und bleibt. Auf Grund von Tests und Berechnungen wäre im Vergleich zur Situation vor dem Aufführblasstrom hinter dem Aufführblasstrom die zweieinhalbfache Kraft erforderlich, damit sich der Aufführstreifen von dem Blasstrom löst. So bleibt also trotz großen Auslenkwinkels der Aufführstreifen zuverlässig im Griff des Blasstroms. Dadurch werden auch neue Bahnaufführgeometrien möglich. In der Praxis kann gleichzeitig die Zahl der Blasbleche wesentlich reduziert werden. Beim Herumführen um eine Walze zum Beispiel ist eine Richtungsänderung um bis zu 180° erforderlich. Bislang benötigte man dafür achtzehn Blasbleche, jetzt lässt sich das Gleiche mit nur drei Blasblechen bewerkstelligen.
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Neben dem Auslenkwinkel hat man bei der erfindungsgemäßen Bahnaufführanordnung noch eine zweite bedeutsame Eigenschaft festgestellt: Ist der Auslenkwinkel der Erfindung entsprechend beschaffen, so kann an jeder Blasstelle 11 der von der Aufführfläche 10 und der durchschnittlichen Bewegungsrichtung des Aufführstreifens 12 eingeschlossene Einlaufwinkel α 15° oder weniger betragen. Der Aufführstreifen haftet sich dann an den Blasstrom, und ein Flattern des Streifens wird vermieden. Der Aufführstreifen kann beim Auftreffen auf die Aufführfläche ein wenig umherschweifen, schmiegt sich aber schnell an den Blasstrom. Wegen des geringfügigen „Arbeitens“ des Streifens wird hier der Ausdruck durchschnittliche Bewegungsrichtung benutzt, obgleich in 1b sich der Aufführstreifen bereits gestrafft hat und geradlinig von einer Blasstelle 11 zur anderen läuft. Außerdem kann die Aufführfläche gekrümmt sein, weshalb der Einlaufwinkel sehr nahe bei der Blasstelle bestimmt wird. Haftet sich der Aufführstreifen an den Blasstrom, kann die Aufführfläche freier als bisher bemessen und gestaltet werden. Das Haften des Aufführstreifens ist umso sicherer, je kleiner der Einlaufwinkel ist. Deshalb beträgt der Einlaufwinkel α bevorzugt weniger als 10°, allgemeiner gesagt 0–15°. Befindet sich die Blasstelle am Ende der Aufführfläche, so ist der Winkel β groß und der Winkel α klein. Mit der Verlagerung der Blasstelle mehr zur Mitte der Aufführfläche hin verringert sich der Winkel β während sich der Winkel α vergrößert. Sind die Winkelbedingungen erfüllt, funktioniert das Bahnaufführen in der geplanten Weise.
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Bevorzugt ist der Aufführblasstrom wie in 1b fast parallel zur Aufführfläche gerichtet. Die eingezeichneten Winkel α und β sind Winkel zwischen dem Aufführstreifen und der Aufführfläche, nicht Winkel zwischen der Blasrichtung und der Aufführfläche. Bei gewissen Ausgestaltungen kann das an einem Ansatz erfolgende Aufführblasen funktionieren, besonders wenn die Blasrichtung einen Winkel mit der Aufführfläche bildet. Auch ist die Wirkung der Reibung geringer als gewöhnlich, wenn das Blasen am Ende der Aufführfläche erfolgt. Der Ansatz erleichtert auch das Einarbeiten eines Loches in die Aufführfläche. Neben der neuartigen Winkelgestaltung wurde auch die Positionierung der Blasstellen neu überdacht. Gemäß der Erfindung erfolgt das zum Bahnaufführen dienende Blasen 11 in Laufrichtung des Aufführstreifens 12 betrachtet im Wesentlichen im Endbereich 16 der Aufführfläche. Mit anderen Worten, es empfiehlt sich, an den Blasblechen die Blasstellen 11 am Ende der Aufführfläche 10 unmittelbar vor der Knickstelle, wo der Winkel also zum Beispiel 60° betragen kann, anzuordnen (1b). Hier werden gerade Aufführflächen 10 eingesetzt, wobei dann der von den Aufführflächen eingeschlossene Winkel fast dem Auslenkwinkel des Aufführstreifens 12 entspricht. Die Formgebung der Fläche erfolgt jedoch freier als bisher, vorausgesetzt die bezüglich des Einlauf- und des Auslenkwinkels geltenden Bemessungsbedingungen sind erfüllt. Die Haltewirkung des Aufführblasens bleibt auf eine ziemlich kurze Strecke beschränkt. In der Praxis bildet sich die Haltestelle denn auch bei dem Blasstrom und dahinter, aber die Transportwirkung erstreckt sich über die gesamte Länge der Aufführfläche. Transportwirkung ist vor allem zu Beginn des Bahnaufführens erforderlich, aber der Aufführstreifen strafft sich schnell zwischen den Blasstellen und bewegt sich geradlinig vorwärts. In der Praxis beträgt die effektive Länge der Aufführfläche 100–500 mm, bevorzugter 200–400 mm. Bei Bedarf können einer Aufführfläche auch mehrere Blasstellen zugeordnet werden, aber wesentlich ist ein ausreichend kleiner Einlaufwinkel, dank dem ein effektiver Halt bewirkt wird. Außerdem kann hinter dem auf den Endbereich der Aufführfläche gerichteten Blasen ein überraschend großer Auslenkwinkel gewählt werden, wodurch die Möglichkeit neuartiger Aufführanordnungen gegeben ist.
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Einen wesentlichen Bestandteil beim Bahnaufführen bildet das Schneiden des Aufführstreifens bei Beginn des Bahnaufführens. In 2a–2c ist eine solche Trennvorrichtung 17 als Teil der Aufführanordnung gezeigt. In 2a ist eine dem Stand der Technik entsprechende Aufführstreifen-Trennvorrichtung für eine Faserbahnmaschine dargestellt. Die Trennvorrichtung 17 hat Aufführflächen 19, von denen wenigstens eine schwenkbar und mit einem Trennelement 18 versehen ist. Zum Transportieren des Aufführstreifens 12 ist auf die Aufführfläche 12 ein Blasstrom 11 gerichtet. Das Trennelement 18 ist in 3a und 3b dargestellt. Vor der Aufführfläche 10 befindet sich die Niederhalt-Blasvorrichtung 20, die den Aufführstreifen strafft. Zu Beginn des Bahnaufführens wird die Aufführfläche geschwenkt, wobei der Aufführstreifen an den Messern (nicht dargestellt) im Allgemeinen abgetrennt und danach weitergeleitet wird. Gemäß Stand der Technik gelangt der Aufführstreifen unter einem großen Winkel auf die Aufführfläche, wobei der erfindungsgemäße durch das Aufführblasen erzeugte Halt nicht gegeben ist und der Aufführstreifen von der Aufführfläche losgelöst flattert. In der Praxis bleibt also beim Schwenken der Aufführfläche der Aufführstreifen nicht im Griff der Blasströme. Der Aufführblasstrom des zum Trennelement gehörenden Gegenmessers bekommt den zu hoch in den Blasluftströmen der Aufführfläche schwebenden Aufführstreifen zu spät zu fassen (2a). Dabei geht durch das Schleudern des Aufführstreifens die Zielgenauigkeit beim Führen des Aufführstreifens zum Beispiel auf einen Vakuumbandförderer oder in eine Seilschere verloren.
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Gemäß der Erfindung ist die Trennvorrichtung 17 so eingerichtet, dass, zum Durchtrennen geschwenkt, bei zwei hintereinander befindlichen Blasstellen 11 der Auslenkwinkel β zwischen der durchschnittlichen Bewegungsrichtung des Aufführstreifens 12 an der ersten Blasstelle 13 und der durch die von der zweiten Blasstelle 14 gebildeten Haltestelle 15 bestimmten Bewegungsrichtung des Aufführstreifens 12 10–70°, bevorzugter 30–60° beträgt. Dabei kann ein großer Auslenkwinkel angewandt werden, so dass die notwendige Richtungsänderung vom Niederhaltblasen 20 zum Bahnaufführen erzielt wird. In 2b ist hinter dem Niederhaltblasen eine kurze Aufführfläche angeordnet, an die sich die schwenkbare Aufführfläche 19 anschließt. Das Gegenmesser der Trennvorrichtung hat eine eigene stationäre Aufführfläche. In 2c ist die schwenkbare Aufführfläche 19 zweiteilig ausgeführt, wobei man leicht Richtungsänderungen von über hundert Grad erzielt. Unabhängig von der Anzahl der Aufführflächen und -blasstellen wird der Aufführstreifen geradlinig und in straffem Zustand von einer Aufführblasstelle zur anderen befördert. Außerdem bleibt der Aufführstreifen im Griff des Blasstroms, wobei die Möglichkeit neuartiger Aufführgeometrien gegeben ist.
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In 3a–b sind die Konstruktion und Funktion der Trennvorrichtung 17 aus 2c genauer dargestellt. Die schwenkbare Aufführfläche 19 wird nun von zwei mit Blasstellen 11 versehenen Aufführflächen 10 gebildet, die schwenkbar gelenkig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird eine große Richtungsänderung erzielt. Die Gelenke sind durch Kreise dargestellt. In 3a hält die Niederhalt-Blasvorrichtung 20 den Aufführstreifen 12 im Griff. Zu Beginn des Bahnaufführens werden die Aufführflächen geschwenkt, und dabei wird der Aufführstreifen durchtrennt. Nach erfolgtem Durchtrennen wird das durchtrennte Ende des Aufführstreifens zum folgenden Aufführmittel geführt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Aufführflächen 10 außerdem an einem schwenkbar gestützten Stützelement 21 abgestützt. Der von den Aufführflächen eingeschlossene Winkel hat dann immer die richtige Größe, und die Richtung des Aufführstreifens ändert sich fließend, d.h. stufenlos. Außerdem benötigt diese Konstruktion wenig Montageraum. Die letztere Aufführfläche 10 ist über Gleitführungen 22 an dem Stützelement 21 abgestützt, so dass auch mit einem kurzen Stellglied/Aktuator 23 ein großer Schwenkwinkel erzielt wird. Auch das Trennelement 18 ist an dem Stützelement 21 angeordnet, so dass die Aufführflächen in Leichtbauweise ausgeführt werden können. An dem einen Ende des Stützelements 21 ist ein zur Trennvorrichtung gehörendes Messer 24 angeordnet, dessen Gegenmesser 25 an der Stuhlung der Faserbahnmaschine abgestützt ist. An dem Gegenmesser kann eine eigene Aufführfläche mit Blasvorrichtung vorhanden sein, oder unmittelbar hinter dem Gegenmesser ist zum Beispiel ein Vakuumbandförderer angeordnet. Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung ist in ihrer Konstruktion einfacher und damit auch kostengünstiger als die bisherigen Trennvorrichtungen. Die Trennvorrichtung funktioniert in allen Stellungen, so dass der Aufführstreifen ständig unter Kontrolle ist. Sogar Schwenkungen um bis zu 120° sind leicht zu bewerkstelligen, so dass die Trennvorrichtung in vielen verschiedenen Positionen eingesetzt werden kann. Bei der zweiteiligen schwenkbaren Aufführfläche bleiben der Einlauf- und der Auslenkwinkel während der gesamten Dauer der Schwenkung im optimalen Bereich. Dabei befindet sich der Aufführstreifen trotz des Schwenkens ständig im Griff der Blasströme. Besonders der Karton-Aufführstreifen, der durch Flattern leicht zerstört wird, lässt sich nun sicher schneiden und unversehrt über die gesamte Aufführstrecke transportieren.
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Die Erfindung betrifft eine Bahnaufführanordnung für eine Faserbahnmaschine. Zu der Aufführanordnung gehören Aufführflächen (10), auf deren jede eine zum Transportieren des Aufführstreifens (12) dienende Aufführblasvorrichtung (11) gerichtet ist. Die Anordnung ist so eingerichtet, dass bei zwei aufeinander folgenden Aufführblasstellen (11) der Auslenkwinkel β zwischen der durchschnittlichen Bewegungsrichtung des Aufführstreifens (12) an der ersten Blasstelle (13) und der Aufführstreifen-Bewegungsrichtung, die durch die von der zweiten Blasstelle (14) gebildete Haltestelle (15) definiert ist, 10–70°, bevorzugter 30–60° beträgt. Die Erfindung betrifft auch eine Aufführstreifen-Trennvorrichtung für eine Faserbahnmaschine.
