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Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Trennen eines Randstreifens von einer laufenden Materialbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung der Materialbahn, insbesondere einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einem Trennelement, mit dem auf einer Randseite der Materialbahn ein Randstreifen abtrennbar ist und der Randstreifen durch einen auf der dem Trennelement gegenüberliegenden Seite der Materialbahn angeordneten, eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden Abführkanal führbar ist.
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Schneidvorrichtungen dieser Art sind bekannt und werden in Papier- und Tissuemaschinen eingesetzt. Der abgetrennte Randstreifen wird in einem Abführkanal zur Wiederaufbereitung in einen Pulper geleitet. Der Abführkanal kann dabei je nach der Anlagensituation sehr lang sein und mehrere Richtungswechsel aufweisen. Trotz Einsatz von Sauggebläsen treten von Zeit zu Zeit Verstopfungen des Abführkanals auf. Dies erzwingt eine Unterbrechung des Produktionsprozesses der Papier- oder Tissuemaschine. Zudem tritt durch den Dauerbetrieb der Anlagen an den Kanalwänden Verschleiß auf. Die Folge ist ein hoher Wartungs- und Reparaturaufwand.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung das Abführen des Randstreifens von Schneideinrichtungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit und den Kosten zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.
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Es wird eine Schneidvorrichtung zum Trennen eines Randstreifens von einer laufenden Materialbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung der Materialbahn, insbesondere einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn vorgeschlagen, mit mindestens einem Trennelement, mit dem auf einer Randseite der Materialbahn ein Randstreifen abtrennbar ist und der Randstreifen durch einen auf der dem Trennelement gegenüberliegenden Seite der Materialbahn angeordneten, eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden Abführkanal führbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Größe des Querschnitts der Austrittsöffnung größer ist als die Größe des Querschnitts der Eintrittsöffnung.
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Dadurch werden zum einen Verstopfungen des Abführkanals verhindert und zum anderen der Verschleiß der Kanalwand reduziert.
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Der Randstreifen wird nach dem Trennen von der Materialbahn in die Eintrittsöffnung und durch den Abführkanal zur Austrittsöffnung und von dort in ein Aufbereitungssystem, wie beispielsweise einen Pulper gefördert. Die Restbahn läuft dagegen geradlinig weiter. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Veränderung der Größe des Querschnitts von der Eintrittsöffnung bis zur Austrittsöffnung kontinuierlich, insbesondere stetig oder stufenförmig ist. Durch den in Förderrichtung größer werdenden Abführkanalquerschnitt werden zum einen Verstopfungen des Abführkanals verhindert und zum anderen der Verschleiß der Abführkanalwand reduziert.
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In einer weiteren Ausgestaltung verläuft die Veränderung der Größe des Querschnitts von der Eintrittsöffnung bis zur Austrittsöffnung linear. Der Abführkanal kann dadurch einfach und kostengünstig gefertigt werden.
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In einem praktischen Fall ist die Form des Querschnittes des Abführkanals quadratisch oder rechteckig ausgeführt. Im Gegensatz zu runden Querschnitten kann dadurch ein Umschlagen oder Einrollen des Randstreifens vermieden und die Gefahr von Verstopfungen vermindert werden.
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Die Breite, das heißt die Ausdehnung des Abführkanals in Querrichtung bleibt bei einem quadratisch oder rechteckig ausgeführten Abführkanal vorzugsweise konstant, wobei sich lediglich die Ausdehnung des Abführkanals in Laufrichtung der Materialbahn verändert. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Ausdehnung des Abführkanals in Laufrichtung und/oder in Querrichtung der Materialbahn verändert.
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Es ist auch zweckmäßig, wenn der Abführkanal im Wesentlichen in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist. Die Schwerkraft unterstützt dabei das Abführen des Randstreifens. Zusätzlich kann das Abführen des Randstreifens durch einen Förderstrom, wie beispielsweise einem Luftstrom, unterstützt werden.
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Es ist ferner möglich, wenn der Abführkanal in einem Bereich eines Winkels zwischen +30° und –30°, insbesondere zwischen +10° und –10° zur Richtung der Schwerkraftrichtung ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung kann in Laufrichtung der Materialbahn und/oder in Querrichtung realisiert sein.
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In einer praktischen Ausführung weist die Schneidvorrichtung auf der dem Trennelement gegenüberliegenden Seite der Materialbahn und im Bereich des Trennelements einen Schneidtisch zur Stützung des Randstreifens auf, wobei zwischen Schneidtisch und Abführkanal ein, vorzugsweise gekrümmtes, Leitblech mit einer Führungsfläche vorgesehen ist, das sich vom Schneidtisch in den Abführkanal hinein erstreckt und entlang dem der Randstreifen in die Eintrittsöffnung führbar ist. Das Leitblech kann dabei auch Teil des Schneidtisches sein oder mit dem Schneidtisch verbunden oder nur an den Schneidtisch angelegt sein. Diese Anordnung unterstützt die zuverlässige Führung des Randstreifens in die Eintrittsöffnung des Abführkanals.
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Es ist ferner auch möglich, wenn auf der der Führungsfläche abgewandten Seite des Leitbleches eine Blasdüse, insbesondere eine Flachstrahldüse, angeordnet ist. Die Blasdüse ist vorzugsweise zwischen dem Leitblech und der Wand des Abführkanals angeordnet. Es ist auch denkbar, dass die Blasdüse in die Wand des Abführkanals integriert ist. Die Blasdüse wird vorzugsweise mit Luft betrieben und ist zur Austrittsöffnung des Abführkanals gerichtet. An dieser Stelle können auch mehrere Düsen angeordnet sein. Der Luftstrahl unterstützt den Transport des Randstreifens.
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In einer weiterentwickelten Ausführung ist im Bereich der Eintrittsöffnung im Abführkanal ein Luftleitblech mit Blasdüsen zur Unterstützung des Transports des Randstreifens vorgesehen. Das Luftleitblech besitzt auf der dem Randstreifen zugewandten Seite in Transportrichtung des Randstreifens, das heißt in den Abführkanal gerichtete, Blasdüsen welche zum einen den Randstreifen an die Kontur des Luftleitbleches ansaugen, und zum anderen den Randstreifen fördern.
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In einer bevorzugten praktischen Ausführung ist der Eintrittsöffnung mindestens eine Luftdüse, insbesondere Flachstrahldüse oder mehrere nebeneinander angeordnete Einzeldüsen, zur Förderung des Randstreifens in den Abführkanal, zugeordnet. Dabei ist die Luftdüse oberhalb der Eintrittsöffnung des Abführkanals angeordnet. Vorzugsweise beträgt der Abstand zur Eintrittsöffnung weniger als 0,2 m, vorzugsweise weniger als 0,1 m. Diese Luftdüse, insbesondere Flachstrahldüse, ist insbesondere beim Beginn des Schneidvorganges zur Abtrennung oder zum Abreißen der Spitze des Randstreifens von der Materialbahn zur Bildung eines Randstreifenanfanges, vorteilhaft. Nachdem der Randstreifen durch das Trennelement von der Materialbahn abgetrennt wurde, wird das Abreißen der Spitze von der Materialbahn durch einen Druckluftstoß der Luftdüse zumindest initiiert.
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Zweckmäßigerweise ist im Bereich der Eintrittsöffnung eine Abschlagleiste vorgesehen, welche das Abreißen der Spitze von der Materialbahn erleichtert. Der geschnittene Randstreifen wird von der Luftdüse gegen die Abschlagleiste, welche vorzugsweise eine gezackte Form aufweist, gedrückt, wodurch die Randstreifenspitze abreißt und sich ein Randstreifenanfang bildet. Die Abschlagleiste ist vorzugsweise etwas in die Eintrittsöffnung abgesenkt, so dass ein ungestörter Lauf der Restbahn ermöglicht wird.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann im Bereich der Austrittsöffnung mindestens eine Befeuchtungsdüse, insbesondere Flachstrahldüse oder mehrere nebeneinander angeordnete Einzeldüsen, zur Befeuchtung des Randstreifens, vorgesehen sein. Die Befeuchtungsdüse wird mit Wasser, das zerstäubt wird und einen dünnen Wasservorhang bildet, betrieben. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Randstreifen in einen Pulper geführt wird. Der Randstreifen wird durch die Benetzung schwerer und gelangt nicht durch die im Pulper durch die vorhandene Absaugung erzeugten Luftbewegungen in die Absaugung.
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In bestimmten Fällen weist die Innenseite des Abführkanals zumindest teilweise eine Antihaftbeschichtung, wie beispielsweise aus Teflon, auf. Dadurch werden die Verschmutzungsneigung und der Verschleiß der Wand des Abführkanals reduziert.
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In besonderen Fällen ist der Abführkanal aus Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen-UHMW, ausgeführt.
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Das mindestens eine Trennelement kann eine Wasserstrahldüse und/oder einen Laser und/oder ein mechanisches Trennelement umfassen.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind an mindestens einer Wand des Abführkanals Treibdüsen zur Unterstützung der Förderung des Randstreifens vorgesehen. Die Treibdüsen sind dabei so gestaltet, dass sie nicht in den Raum des Abführkanals vorstehen und zu Störungen des Laufs des Randstreifens führen. Die Treibdüsen sind als Flachstrahldüsen ausgeführt, wobei die Düsenöffnung schlitzförmig ist und die schmale Seite der Düsenöffnung kleiner als 1 mm ist.
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Der Abführkanal ist vorzugsweise direkt über einem Pulper angeordnet und ragt in diesen hinein. Die Länge des Abführkanals ist kürzer als 6 m.
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Die die Eintrittsöffnung begrenzende und sich in Querrichtung erstreckende Kanten des Abführkanals können gerundet ausgeführt sein. Vorzugsweise werden diese Kanten aus Rohren gebildet. Dadurch werden Verwirbelungen der Luft im Abführkanal reduziert.
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Der Abführkanal kann mehrteilig und/oder als Stecksystem zur leichten Montage und Demontage ausgeführt sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es zeigen
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1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneideinrichtung in Seitenansicht und stark vereinfachter Darstellung;
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2 einen Abführkanal der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung in dreidimensionaler und stark vereinfachter Darstellung;
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3 einen Ausschnitt des Bereichs der Eintrittsöffnung des Abführkanals in 2 dreidimensionaler und stark vereinfachter Darstellung;
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Die 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneideinrichtung 1 in Seitenansicht und stark vereinfachter Darstellung. Die Schneidvorrichtung 1 trennt mit Hilfe eines Trennelements 3 einen Randstreifen 2.1 von einer laufenden Materialbahn 2 ab. Das Trennelement 3 ist als Wasserstrahldüse ausgeführt erzeugt einen Trennstrahl 4, der auf die Materialbahn 2 auftrifft und diese durchtrennt. Im Bereich des Randstreifens 2.1 ist ein Schneidtisch 12 zur Stabilisierung des Randstreifens vorgesehen. Der Trennstrahl 4 tritt durch eine Öffnung im Schneidtisch 12 und wird von einer Strahlauffangvorrichtung 21 aufgenommen und abgeführt. Auf der dem Trennelement 3 gegenüberliegenden Seite der Materialbahn 2 ist ein Abführkanal 5 zur Aufnahme des Randstreifens 2.1 angeordnet. Die durch das Abtrennen des Randstreifens 2.1 gebildete Restbahn 2.2 wird geradlinig weitergeführt. Der Querschnitt Eintrittsöffnung 6 des Abführkanals 5 ist kleiner ausgeführt als der Querschnitt des Austrittskanals 7. In diesem Beispiel nimmt der Querschnitt des Abführkanals 5 von der Eintrittsöffnung 6 bis zur Austrittsöffnung 7 kontinuierlich und linear zu und ist rechteckig ausgeführt. Die Breite, das heißt die Ausdehnung des Abführkanals 5 in Querrichtung 11 bleibt dabei konstant, und es ändert sich lediglich die Ausdehnung des Abführkanals 5 in Laufrichtung 10 der Materialbahn 2. Der Abführkanal 5 ist im Wesentlichen in Richtung der Schwerkraft 14 ausgerichtet und weist einen Winkel 15 von +10° zur Schwerkraftrichtung 14 auf. An den Schneidtisch 12 schließt sich ein gekrümmtes Leitblech 13 an, das sich in den Abführkanal 5 hinein erstreckt und mit dem Schneidtisch 12 verbunden ist. Zwischen Leitblech 13 und der Wand des Abführkanals 5 ist eine als Flachstrahldüse ausgeführte und mit Luft betriebene Blasdüse 9 zur Unterstützung des Transports des Randstreifens 2.1 vorgesehen. Über der Eintrittsöffnung 6 ist eine als Flachstrahldüse ausgeführte Luftdüse 17, zur Förderung des Randstreifens 2.1 in den Abführkanal 5 in einem Abstand von 0,15 m zur Eintrittsöffnung 6 angeordnet. Der Luftstrahl der Luftdüse 17 initiiert beim Beginn des Schneidvorganges die Abtrennung der Spitze des Randstreifens 2.1 von der Materialbahn 2 zur Bildung eines Randstreifenanfanges. Nachdem der Randstreifen 2.1 durch das Trennelement 3 von der Materialbahn 2 abgetrennt wurde, wird das Abreißen der Spitze von der Materialbahn 2 durch einen Druckluftstoß der Luftdüse 17 zumindest initiiert. Zur Unterstützung dieses Abtrennvorganges ist im Bereich der Eintrittsöffnung 6 eine Abschlagleiste 20 vorgesehen. Der geschnittene Randstreifen 2.1 wird von der Luftdüse 17 gegen die Abschlagleiste 20, welche eine gezackte Form aufweist, gedrückt, wodurch die Randstreifenspitze abreißt und sich ein Randstreifenanfang bildet. Die Abschlagleiste 20 ist etwas in die Eintrittsöffnung abgesenkt, so dass ein ungestörter Lauf der Restbahn ermöglicht wird. Im Bereich der Austrittsöffnung 7 sind zwei Befeuchtungsdüsen 8 zur Befeuchtung des Randstreifens 2.1 vorgesehen. Die Befeuchtungsdüsen 8 sind mit Wasser, das zerstäubt wird und jeweils einen dünnen Wasservorhang bildet, betrieben. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Randstreifen 2.1 in einen Pulper 19 geführt wird. Der Randstreifen 2.1 wird durch die Benetzung schwerer und gelangt nicht durch die im Pulper 19 durch die vorhandene, jedoch nicht dargestellte, Absaugung erzeugten Luftbewegungen in die Absaugung. Der Abführkanal 5 ist direkt über einem Pulper 19 angeordnet. Die Länge des Abführkanals 5 beträgt 5 m.
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In der 2 ist der in 1 dargestellte Abführkanal 5 der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung 1 in vergrößerter, dreidimensionaler und stark vereinfachter Darstellung gezeigt. Im Bereich der Austrittsöffnung 7 sind vier Befeuchtungsdüsen 8 zur Befeuchtung des Randstreifens 2.1 vorgesehen, wobei in dieser Darstellung nur drei erkennbar sind. Die Befeuchtungsdüsen 8 sind mit Wasser, das zerstäubt wird und jeweils einen dünnen Wasservorhang bildet, betrieben. An den Wänden des Absaugkanals 5 sind Treibdüsen 18 zur Unterstützung der Förderung des Randstreifens 2.1 angeordnet. Die Treibdüsen 18 sind dabei so gestaltet, dass sie nicht in den Raum des Abführkanals 5 vorstehen und so zu Störungen des Laufs des Randstreifens 2.1 führen. Sie schließen also bündig mit der Innenseite der Wände des Abführkanals 5 ab oder sind etwas zurückgesetzt. Die Treibdüsen 18 sind als Flachstrahldüsen ausgeführt und werden mit Luft betrieben, wobei die Düsenöffnung schlitzförmig ist und die schmale Seite der Düsenöffnung 0,5 mm beträgt. Die die Eintrittsöffnung begrenzende und sich in Querrichtung erstreckende Kanten des Abführkanals 5 sind gerundet ausgeführt. Dadurch werden Verwirbelungen der Luft im Abführkanal reduziert.
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In der 3 ist ein Ausschnitt des Bereichs der Eintrittsöffnung 6 des Abführkanals der 1 und 2 der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung 1 in vergrößerter, dreidimensionaler und stark vereinfachter Darstellung gezeigt. Im Bereich der sich in Querrichtung 11 erstreckenden, in Laufrichtung zweiten Kante der Eintrittsöffnung 6 ist eine Abschlagleiste 20 in gezackter Ausführung vorgesehen. Die Abschlagleiste 20 ist etwas in die Eintrittsöffnung abgesenkt, so dass ein ungestörter Lauf der Restbahn ermöglicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schneidvorrichtung
- 2
- Materialbahn
- 2.1
- Randstreifen
- 2.2
- Restbahn
- 3
- Trennelement
- 4
- Trennstrahl
- 5
- Abführkanal
- 6
- Eintrittsöffnung
- 7
- Austrittsöffnung
- 8
- Befeuchtungsdüse
- 9
- Blasdüse
- 10
- Laufrichtung
- 11
- Querrichtung
- 12
- Schneidtisch
- 13
- Leitblech
- 14
- Schwerkraftrichtung
- 15
- Winkel
- 16
- Führungsfläche
- 17
- Luftdüse, Flachstrahldüse
- 18
- Treibdüsen
- 19
- Pulper
- 20
- Abschlagleiste
- 21
- Strahlauffangvorrichtung
