DE10301772A1

DE10301772A1 - Wasserstrahlschneideinrichtung

Info

Publication number: DE10301772A1
Application number: DE2003101772
Authority: DE
Inventors: Andreas Neumann; Rouven Hohage
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-01-18
Filing date: 2003-01-18
Publication date: 2004-07-29
Also published as: AU2003299258A1; WO2004065083A1; CA2513497A1; EP1587653A1; US20060096429A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahlschneideinrichtung zum Schneiden einer laufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest zwei in Bahnlaufrichtung (6) etwa hintereinander angeordneten und auf die Faserstoffbahn (1) gerichteten Wasserstrahldüsen (4, 5), wobei sich die Faserstoffbahn (1) während des Schneidens auf einer rotierenden Walze (3) oder auf einem endlos umlaufenden Band (2) abstützt. DOLLAR A Dabei soll die Schnittqualität bei Schonung der, die Faserstoffbahn (1) stützenden Fläche dadurch verbessert werden, dass wenigstens zwei Wasserstrahldüsen (4, 5) verschieden große Durchmesser aufweisen und/oder unterschiedliche Abstände zur Faserstoffbahn (1) haben und/oder verschiedene Neigungen bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn (1) besitzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahlschneideinrichtung zum Schneiden einer laufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest zwei in Bahnlaufrichtung etwa hintereinander angeordneten und auf die Faserstoffbahn gerichteten Wasserstrahldüsen, wobei sich die Faserstoffbahn während des Schneidens auf einer rotierenden Walze oder auf einem endlos umlaufenden Band abstützt.
Derartige Wasserstrahlschneideinrichtungen sind seit längerem bekannt und beispielsweise in dem DE-Gbm 91 03 749 beschrieben.
Dabei war es das Ziel, die Belastung der abstützenden Walzenoberfläche durch die hohen Wasserdrücke der Wasserstrahlen zu verringern, was durch den Einsatz von zwei Wasserstrahldüsen mit geringerem Wasserdruck auch erreicht wurde. Durch den geringeren Wasserdruck verschlechtert sich allerdings auch die Schnittqualität.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Schnittqualität bei Schonung der, die Faserstoffbahn stützenden Fläche zu verbessern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens zwei Wasserstrahldüsen verschieden große Düsendurchmesser aufweisen und/oder unterschiedlich Abstände zur Faserstoffbahn haben und/oder verschiedene Neigungen bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn besitzen.
Während über die Düsendurchmesser und die Abstände zur Faserstoffbahn die Durchmesser der Wasserstrahlen beim Auftreffen auf die Fasserstoffbahn beeinflusst werden können, ist es über die Variation der Neigungen möglich, die Wirkung der Wasserstrahlen auf den Schnitt festzulegen.
In Abhängigkeit von der Art, dem Flächengewicht und der Dicke der Faserstoffbahn kann es beispielsweise vorteilhaft sein, dass der Durchmesser des zuerst auf die Faserstoffbahn treffenden Wasserstrahls größer als der des folgenden ist, um so auch die Randbereiche des Schnitts aufzuweichen, so dass der folgende Wasserstrahl leichter und exakter schneiden kann.
Der von dem ersten Wasserstrahl aufgeweichte Streifen darf aber nicht zu breit sein, um die Schnittkanten nicht anfällig für Einrisse o.ä. zu machen.
Es kann aber andererseits auch von Vorteil sein, die Faserstoffbahn weitestgehend mit Hilfe des ersten Wasserstrahls mit geringem Durchmesser und eventuell auch höherem Wasserdruck zu trennen und anschließend die Faserstoffbahn zur Schonung der stützenden Fläche einen Wasserstrahl mit größerem Durchmesser beim Auftreffen und eventuell geringerem Wasserdruck ganz zu trennen.
Auch die Neigung der Wasserstrahlen kann an ihre spezielle Funktion angepasst werden.
So kann zumindest einer, insbesondere der erste Wasserstrahl entgegen der Bahnlaufrichtung geneigt sein, was das Aufweichen des Schnittbereiches verbessert. Außerdem verringert sich dadurch die Belastung der abstützenden Fläche, d. h. der Walze oder des Bandes durch die Wasserstrahlen, was wegen der hohen Wasserdrücke nicht unerheblich ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Winkel zwischen dem Wasserstrahl der Wasserstrahldüsen und der Senkrechten bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn zwischen 50° und 80°, vorzugsweise zwischen 60° und 70° liegt. Von Vorteil ist es, wenn alle Wasserstrahldüsen entgegen der Bahnlaufrichtung geneigt sind.
Auch eine Neigung quer zur Bahnlaufrichtung kann zur Schonung eines abgetrennten Streifens bezüglich des von der Faserstoffbahn oder der Stützfläche abprallenden Spritwassers vorteilhaft sein.
Zur Vervollkommnung der Einsatzmöglichkeiten und zur Variation der Wirkung auf die Faserstoffbahn sollten zumindest an zwei Wasserstrahldüsen verschiedene Wasserdrücke anliegen.
Im allgemeinen dürfte es ausreichen, wenn zwei Wasserstrahldüsen vorhanden sind. Bei besonders starken Faserstoffbahnen ist es jedoch vorteilhaft wenigstens 3 Wasserstrahldüsen einzusetzen, wobei hier auch unterschiedliche Düsenformen zum Einsatz kommen können.
Je nach ihrer speziellen Funktion oder konstruktiven Erfordernissen können die Wasserstrahldüsen in Bahnlaufrichtung genau hintereinander oder quer zur Bahnlaufrichtung geringfügig versetzt zueinander angeordnet sein.
Um eine ausreichend große Zeit zur Aufweichung der Schnittfläche gewährleisten zu können, sollte der Abstand zwischen zwei benachbarten Wasserstrahldüsen zumindest 25 mm betragen.
Für eine befriedigende Schnittqualität ist es erforderlich, dass der an den Wasserstrahldüsen anliegende Wasserdruck zwischen 400 und 1500 bar, vorzugsweise zwischen 800 und 1500 bar liegt.
Für einen möglichst exakten Schnitt ist es außerdem vorteilhaft, wenn der Düsendurchmesser der Wasserstrahldüsen zwischen 0,1 und 0,3 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,2 liegt.
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: eine schematische Darstellung einer Wasserstrahlschneideinrichtung und
2: eine andere Anordnung.
Beim Schneiden wird die Faserstoffbahn 1 gemäß 1 von einem endlos umlaufenden Band 2 in Form eines Trockensiebes einer Trockengruppe zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 gestützt, während das Band 2 eine rotierende Walze 3 in Form einer Leitwalze umschlingt.
Für das Überführen der Faserstoffbahn 1 beim Anlauf der Maschine ist das Abtrennen eines Überführstreifens notwendig. Dieser Überführstreifen kann leicht in die folgende Einheit der Maschine überführt werden. Erst danach wird der Überstreifen auf die volle Breite der Faserstoffbahn 1 breitgefahren.
Geschnitten wird die Faserstoffbahn 1 mit einer Wasserstrahlschneideinrichtung, die zwei, in Bahnlaufrichtung 6 hintereinander angeordnete Wasserstrahldüsen 4, 5 besitzt. Dabei ist der Wasserdruck beider Wasserstrahlsdüsen 4, 5 über je ein Ventil 7 separat einstellbar und im Bereich zwischen 1000 und 1500 bar. Der Düsendurchmesser der Wasserstrahldüsen 4, 5 liegt bei ca. 0,2 mm.
Damit auch bei Geschwindigkeiten von mehr als 2000 m/min eine ausreichende Aufweichung des Schnittbereiches nach dem ersten Wasserstrahl gewährleistet werden kann, ist der Abstand zwischen den Wasserstrahldüsen 4, 5 etwa 25 mm.
Um die Festigkeit des Überführstreifen nicht durch, vom Schnittbereich abprallendes Spritzwasser zu beeinträchtigen, sind beide Wasserstrahldüsen 4, 5 quer zur Bahnlaufrichtung 6 vom Überführstreifen weg gerichtet.
Außerdem ist der erste Wasserstrahl 5 entgegen der Bahnlaufrichtung 6 geneigt, was das Aufweichen der Schnittfläche unterstützt.
Dadurch, dass die erste Wasserstrahldüse 5 einen größeren Abstand zur Faserstoffbahn 1 hat, ist der Durchmesser des auftreffenden Wasserstrahls auch größer als beim folgenden.
Um dabei den Überführstreifen im Schnittbereich nicht durch Aufweichung zu schwächen, ist das Zentrum des Auftreffbereiches des Wasserstrahls der ersten Wasserstrahldüse 5 vom Zentrum des Auftreffbereiches des folgenden Wasserstrahls um etwa einen Millimeter quer zur Bahnlaufrichtung 6 vom Überführstreifen weg versetzt.
Entsprechend der Art und der Beschaffenheit der Faserstoffbahn 1 können auch die Wasserdrücke unterschiedlich eingestellt werden.
2 zeigt die Möglichkeit die direkt auf einer rotierenden Walze 3 abgestützte Faserstoffbahn 1 zu schneiden. Dies ist insbesondere bei rotierenden Walzen 3 in Form von beheizten Trockenzylindern in Trockenpartien von Papiermaschinen einsetzbar.
Dabei sind beide Wasserstrahldüsen 4, 5 entgegen der Bahnlaufrichtung 6 geneigt, wobei der Winkel α zwischen den Wasserstrahlen und der Senkrechten bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn 1 zwischen 60° und 70° liegt.
Neben der Entlastung der Walze 3 vom Wasserdruck verbessert diese Neigung auch die Effizienz der Schneideinrichtung, so dass geringere Wasserdrücke als üblich ausreichend sind.

Claims

Wasserstrahlschneideinrichtung zum Schneiden einer laufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest zwei in Bahnlaufrichtung (6) etwa hintereinander angeordneten und auf die Faserstoffbahn (1) gerichteten Wasserstrahldüsen (4, 5), wobei sich die Faserstoffbahn (1) während des Schneidens auf einer rotierenden Walze (3) oder auf einem endlos umlaufenden Band (2) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Wasserstrahldüsen (4, 5) verschieden große Düsendurchmesser aufweisen und/oder unterschiedlich Abstände zur Faserstoffbahn (1) haben und/oder verschiedene Neigungen bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn (1) besitzen.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an zwei Wasserstrahldüsen (4, 5) verschiedene Wasserdrücke anliegen.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wasserstrahldüsen (4, 5) vorhanden sind.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 3 Wasserstrahldüsen (4, 5) vorhanden sind.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahldüsen (4, 5) in Bahnlaufrichtung (6) genau hintereinander angeordnet sind.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahldüsen (4, 5) in Bahnlaufrichtung (6) hintereinander und quer zur Bahnlaufrichtung (6) geringfügig versetzt zueinander angeordnet sind.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Wasserstrahldüsen (4, 5) zumindest 25 mm beträgt.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an den Wasserstrahldüsen (4, 5) anliegende Wasserdruck zwischen 400 und 1500 bar, vorzugsweise zwischen 800 und 1500 bar liegt.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsendurchmesser der Wasserstrahldüsen (4, 5) zwischen 0,1 und 0,3 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,2 liegt.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wasserstrahldüse (4, 5) bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn (1) entgegen der Bahnlaufrichtung (6) geneigt ist.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen dem Wasserstrahl der Wasserstrahldüsen (4, 5) und der Senkrechten bezüglich der Oberfläche der Faserstoffbahn (1) zwischen 50° und 80°, vorzugsweise zwischen 60° und 70° liegt.
Wasserstrahlschneideinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wasserstrahldüsen (4, 5) entgegen der Bahnlaufrichtung (6) geneigt sind.