DE102014220651A1

DE102014220651A1 - Wasserstrahl-Schneideinrichtung

Info

Publication number: DE102014220651A1
Application number: DE102014220651.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Lohrmann; Daniel Kather
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2015-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahl-Schneideinrichtung zum Trennen eines Streifens von einer laufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest einer Düse (2), deren Wasserstrahl (3) auf die Faserstoffbahn (1) gerichtet ist und einer auf der, der Düse (2) gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn (1) angeordneten Wasserstrahl-Auffangvorrichtung (4) mit einer Auffangöffnung (5) für den Wasserstrahl (3). Dabei soll der Aufwand für die Reinigung dadurch vermindert werden, dass die Auffangöffnung (5) von einem separaten Einsatz (6) gebildet wird, der zumindest einen Abschnitt eines von der Auffangöffnung (5) in die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung (4) laufenden Kanals (7) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahl-Schneideinrichtung zum Trennen eines Streifens von einer laufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest einer Düse, deren Wasserstrahl auf die Faserstoffbahn gerichtet ist und einer auf der, der Düse gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn angeordneten Wasserstrahl-Auffangvorrichtung mit einer Auffangöffnung für den Wasserstrahl.
Derartige Trennvorrichtungen sind seit längerer Zeit im Einsatz. Aus Sicherheitsgründen aber auch zum Schutz vor Verschmutzung wird der Wasserstrahl dabei, nachdem er die Faserstoffbahn durchtrennt hat, von einer Wasserauffangvorrichtung aufgenommen. Die Auffangöffnung der Wasserauffangvorrichtung darf dabei nicht zu groß sein, damit eine ausreichende Abstützung der Faserstoffbahn im Schneidbereich gewähreistet ist. Andererseits neigen die im Wasserstrahl enthaltenen Stoffe sowie die aus der Faserstoffbahn mitgerissenen Fasern in Verbindung mit dem Wasser relativ stark zur Anhaftung, was letztendlich zur Verstopfung der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung führen kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Einsatzdauer dieser Schneideinrichtungen zu verlängern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Auffangöffnung von einem separaten Einsatz gebildet wird, der zumindest einen Abschnitt eines von der Auffangöffnung in die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung laufenden Kanals umfasst.
Einerseits kann der separate Einsatz so besser an die Anforderungen hinsichtlich einer Verschmutzung angepasst werden und andererseits besteht so die einfache Möglichkeit den Einsatz bei Verschmutzung zu ersetzen oder außerhalb der Maschine zu reinigen und wiedereinzusetzen. Um den Ein- und Ausbau möglichst einfach zu gestalten, wird der Einsatz mit Vorteil lediglich in die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung eingesteckt.
Darüber hinaus kann das Anhaften von Schmutz und Fasern am Einsatz und insbesondere im Kanal behindert werden, wenn zumindest die, den Kanal bildende Oberfläche des Einsatzes oder sogar der Einsatz selbst aus einem verschmutzungsresistenten Material, d.h. einem Material mit verminderter Adhäsion wie Keramik, Teflon o.ä. besteht.
Im Kanal wirkt die Sogwirkung des Wasserstrahls einer Anhaftung entgegen. Jedoch ist die Auffangöffnung für Anhaftungen von Schmutz und Fasern besonders anfällig. Um für eine Anhaftung im Bereich der Auffangöffnung möglichst wenig Fläche zu bieten, sollte daher der Einsatz von einer den Kanal begrenzenden Wandung gebildet wird, deren Dicke sich im Bereich der Auffangöffnung entgegen der Richtung des Wasserstrahls zur Auffangöffnung hin verkleinert, vorzugsweise stetig bis zu einer Spitze verkleinert. Auf diese Weise reißt der Sog des Wasserstrahls auch Anhaftungen von der Auffangöffnung mit.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Einsatz Spüldüsen besitzt, die ein Fluid in den Kanal eindüsen. Bei dem Fluid kann es sich z.B. um Wasser oder Druckluft handeln.
In Abhängigkeit von den Anforderungen an die Reinigungsintensität und die spezielle Gestaltung des Einsatzes können die Spüldüsen direkt mit einer Spülleitung oder aber über einen gemeinsamen Verteiler mit einer Spülleitung verbunden sein.
Um die Gefahr einer Verstopfung innerhalb der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung noch weiter zu mindern, sollte der Kanal selbst, aber insbesondere der nach dem Einsatz folgende Abschnitt des Kanals der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung möglichst kurz sein und vorzugsweise nur eine Länge von höchstens 150 mm haben.
Im Interesse einer einfachen Konstruktion, aber auch eines möglichst kleinen Querschnitts verbunden mit geringer Verschmutzungsneigung ist es von Vorteil, wenn der Kanal einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, dessen Innendurchmesser vorzugsweise nur zwischen 10 und 80 mm liegt. So kann sich an den Kanal einfach ein flexibler, verschmutzungsunempfindlicher Schlauch anschließen. Außerdem unterstützt ein kleiner Querschnitt die Sogwirkung des Wasserstrahls im Kanal erheblich.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
1: einen schematischen Querschnitt durch eine Wasserstrahl-Schneideinrichtung und
2 und 3: unterschiedliche Einsätze 6 für die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4.
Bei der in 1 dargestellten Wasserstrahl-Schneideinrichtung wird über einen Wasserstrahl 3 mit hohem Druck ein Randstreifen von einer Faserstoffbahn 1 abgetrennt. Dabei läuft die Faserstoffbahn 1 in Form einer Papierbahn innerhalb einer Papiermaschine mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 und 2.500 m/min an der Schneideinrichtung entlang, wobei eine Düse 2 einen Wasserstrahl 3 auf die Faserstoffbahn 1 richtet. Der Randstreifen kann zur Herstellung sauberer Bahnränder entfernt werden, aber auch für das Überführen der Faserstoffbahn 1 erforderlich sein.
Beim Anlauf der Maschine wird die Faserstoffbahn 1 abschnittsweise durch die Maschine geführt. Dabei ist es meist erforderlich die Breite des Randstreifens zu verändern.
Um einer Verschmutzung mit abprallendem Wasser und aus der Faserstoffbahn 1 mitgerissenen Fasern und anderen Partikeln vorzugbeugen, wird der Wasserstrahl 3 auf der, der Düse 2 gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn 1 von einer Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 aufgenommen. Hierzu besitzt die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 im Auftreffbereich des Wasserstrahls 3 eine Auffangöffnung 5. Wird die Lage der Düse 2 verändert, so muss auch die Auffangöffnung 5 dementsprechend nachgeführt werden.
Wegen des hohen Drucks des Wasserstrahls 3 und zur Gewährleistung eines sauberen Schnitts unter Vermeidung von Ein- oder gar Abrissen muss die Faserstoffbahn 1 sicher abgestützt sein. Daher ist die Auffangöffnung 5 auch möglichst klein.
Der hinsichtlich Verschmutzung und Verschleiß kritische Bereich liegt um die Auffangöffnung 5, weshalb diese von einem separaten Einsatz 6 gebildet wird. Dieser Einsatz umfasst zumindest den wesentlichen Abschnitt eines von der Auffangöffnung 5 in die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 laufenden Kanals 7 und ist in die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 lediglich eingesteckt. Hierdurch ist es möglich den Einsatz 6 bei Bedarf schnell auszutauschen oder außerhalb der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 zu reinigen. Der nach dem Einsatz 6 folgende Abschnitt 11 des Kanals 7 der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 hat nur eine Länge von maximal 150 mm, was den Umfang möglicher Anhaftungen minimiert.
Hinzu kommt, dass der Einsatz 6 an der, den Kanal 7 bildende Oberfläche mit Teflon oder einem ähnlich verschmutzungsresistenten Material beschichtet ist oder ganz aus diesem Material besteht. Allein dadurch lässt sich die Einsatzdauer des Einsatzes 6 wesentlich erhöhen.
Die hier gezeigten Einsätze 6 haben einen kreisförmigen Querschnitt, wobei der Innendurchmesser des Kanals 7 zwischen 10 und 80 mm liegt. Damit ist der durch den Wasserstrahl 3 im Kanal 7 erzeugte Sog ausreichend groß um die Fasern und den Schmutz mitzureißen. Außerdem lässt sich dies auch einfacher herstellen.
Am Ende führt der Kanal 7 dann den aufgefangenen Wasserstrahl 3 mit den Fasern und dem Schmutz zu einem flexiblen Schlauch 12 mit einer verschmutzungsabweisenden Innenfläche, der das Abwasser aus der Maschine führt.
Des Weiteren wird der Einsatz 6 gemäß den 2 und 3 von einer den Kanal 7 begrenzenden Wandung gebildet wird, deren Dicke sich im Bereich der Auffangöffnung 5 zur Auffangöffnung 5 hin stetig verkleinert. Im Ergebnis umgibt die Auffangöffnung 5 so eine sehr kleine ringförmige Fläche, was eine Anhaftung erschwert.
Falls der Kanal 7, insbesondere im Einsatz 6 dennoch während des Betriebs gereinigt werden soll, so kann dies leicht über Spüldüsen 8 erfolgen. Das Reinigungsfluid kann dabei flüssig sein oder von Druckluft gebildet werden. Entsprechend den Anforderungen kann das Spülen ständig oder periodisch oder bei Bedarf durchgeführt werden.
Bei 1 wird über wenigstens eine Spüldüse 8 im Einsatz 6 ein Fluidstrahl in den Kanal 7 eingedüst, der etwa in Richtung des Wasserstrahls 3 verläuft. Die Spüldüse 8 ist hierzu direkt mit einer Spülleitung 9 verbunden.
Im Gegensatz hierzu führt die Spülleitung 9 bei den in den 2 und 3 gezeigten Anordnungen das Reinigungsfluid erst in einen gemeinsamen ringförmigen Verteiler 10, der zwischen dem Einsatz 6 und der Wandung der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 gebildet wird. Von dem Verteiler 10 wird das Reinigungsfluid bei 2 über eine ringförmige Düsenöffnung zwischen dem Einsatz 6 und der Wandung der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung 4 in den Kanal 7 gedüst.
Davon abweichend wird bei 3 das Reinigungsfluid vom Verteiler 10 auf mehrere Spüldüsen 8 verteilt, die von Durchbrüchen im Einsatz 6 selbst gebildet werden.

Claims

Wasserstrahl-Schneideinrichtung zum Trennen eines Streifens von einer laufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest einer Düse (2), deren Wasserstrahl (3) auf die Faserstoffbahn (1) gerichtet ist und einer auf der, der Düse (2) gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn (1) angeordneten Wasserstrahl-Auffangvorrichtung (4) mit einer Auffangöffnung (5) für den Wasserstrahl (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangöffnung (5) von einem separaten Einsatz (6) gebildet wird, der zumindest einen Abschnitt eines von der Auffangöffnung (5) in die Wasserstrahl-Auffangvorrichtung (4) laufenden Kanals (7) umfasst.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die den Kanal (7) bildende Oberfläche des Einsatzes (6) aus einem verschmutzungsresistentem Material besteht.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) aus einem verschmutzungsresistenten Material besteht.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) von einer den Kanal (7) begrenzenden Wandung gebildet wird, deren Dicke sich im Bereich der Auffangöffnung (5) zur Auffangöffnung (5) hin verkleinert, vorzugsweise stetig verkleinert.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) Spüldüsen (8) besitzt, die ein Fluid in den Kanal (7) eindüsen.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spüldüsen (8) direkt mit einer Spülleitung (9) verbunden sind.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spüldüsen (8) über einen gemeinsamen Verteiler (10) mit einer Spülleitung (9) verbunden sind.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nach dem Einsatz (6) folgende Abschnitt (11) des Kanals (7) der Wasserstrahl-Auffangvorrichtung (4) möglichst kurz ist und vorzugsweise nur eine Länge von maximal 150 mm hat.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (7) einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, dessen Innendurchmesser vorzugsweise zwischen 10 und 80 mm liegt.
Wasserstrahl-Schneideinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (7) zu einem flexiblen Schlauch (12) führt.