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Die
Erfindung betrifft eine Leiteinrichtung für eine Maschine, insbesondere
Papier- oder Kartonmaschine,
zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn,
mit einer Außenumfangsfläche, über die
bereichsweise eine Bespannung mit der zu entwässernden Faserstoffbahn geführt ist,
wobei die zu entwässernde
Faserstoffbahn vorzugsweise in ihrer Laufrichtung vorzugsweise unmittelbar
vor der Leiteinrichtung zumindest einseitig, vorzugsweise beidseitig
mittels zumindest je eines Formatschneidelements, insbesondere einer Spritzdüse, im jeweiligen
Randbereich bei Erzeugung einer jeweiligen Schnittlinie zwischen
geschnittener Faserstoffbahn und jeweils abgetrenntem Randstreifen
geschnitten wird.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Führung einer herzustellenden
Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 17.
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Eine
derartige Leiteinrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 198 40 021 A1 (PC10760
DE) des Anmelders bekannt. Diese Leiteinrichtung ist als eine Saugwalze
ausgebildet und dient primär
zur Richtungsänderung
der Bahnführung
vor einer Abnahmesaugwalze (Pick-up-Walze), in deren Bereich die
Faserstoffbahn durch ein Endlosband von einem Siebband (Untersieb) übernommen
wird, um anschließend
einer ersten Presse der Pressenpartie zugeführt zu werden.
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Da
aufgrund der Richtungsänderung
Zentrifugalkräfte
an der bereits geschnittenen Faserstoffbahn samt Randstreifen wirken,
muss die schon in der Anschaffung teure Saugwalze zudem mit einer erhöhten Saugleistung
bei gleichzeitig erhöhten
Betriebskosten betrieben werden, um ein Abheben der Ränder der
geschnittenen Faserstoffbahn und der beiden Randstreifen von der
berührten
Außenumfangsfläche der
Leiteinrichtung zu vermeiden und um die beiden Randstreifen als
auch die genannten Ränder
zu stabilisieren.
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Der
Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Leiteinrichtung
zu schaffen, die eine prozesssichere Führung und eine Stabilisierung
sowohl der geschnittenen Faserstoffbahn als auch des mindestens
einen Randstreifens bei niedrigen Anschaffungs- und Betriebskosten
der Leiteinrichtung gewährleistet.
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Weiterhin
soll ein Verfahren zur Führung
einer herzustellenden Faserstoffbahn angegeben werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer
Leiteinrichtung dadurch gelöst,
dass sie zumindest in dem Bereich, in welchem die mindestens eine Schnittlinie
beziehungsweise der mindestens eine Randbereich über ihre bereichsweise Außenumfangsfläche geführt ist,
mindestens eine Aussparung aufweist, die im der Bespannung zugewandten
Bereich mit einem vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdruck beaufschlagt
ist. Die Aussparung kann dabei auch als eine Vielzahl von Rillen
ausgebildet sein.
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Die
vorrichtungsgemäße Aufgabe
der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Aufgrund
dieser Ausbildung ist es nunmehr möglich, auf eine sowohl in der
Beschaffung teure als auch im Betrieb hohe laufende Kosten verursachende
Saugwalze vollständig
zu verzichten. Durch die Kombination einer Aussparung und einer
Unterdruckbeaufschlagung der Aussparung im der Bespannung zugewandten
Bereich werden bei niedrigen Betriebskosten die geschnittene Faserstoffbahn als
auch der mindestens eine Randstreifen prozesssicher geführt und
ausreichend stabilisiert. Und dies weitestgehend unabhängig von
der Größe der Richtungsänderung
und der damit verbundenen Zentrifugalkräfte.
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Es
ist jedoch auch möglich,
eine ungeschnittene Faserstoffbahn über ein erfindungsgemäß ausgestaltetes
Leitelement zu führen
und dabei die beiden Ränder
der Faserstoffbahn prozesssicher und ausreichend stabilisiert zu
führen.
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Die
Leiteinrichtung ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung als eine
Leitwalze mit zwei vollumfänglichen
Aussparungen bei Erzeugung von zwei Schnittlinien mittels zweier
voneinander beabstandeter und im jeweiligen Randbereich der zu entwässernden
Faserstoffbahn angeordneter Formatschneidelemente ausgebildet. Eine
derartige Leitwalze ist einerseits günstig in der Anschaffung und
im Betrieb, andererseits bedingt sie aufgrund ihrer vorzugsweise synchronisierten
Rotation lediglich einen geringen, vorzugsweise keinen Verschleiß an der
Bespannung.
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Im
Hinblick auf einen maximalen Wirkungsgrad weist die Aussparung insbesondere
eine Aussparungsbreite im Bereich von 10 bis 1.000 mm, vorzugsweise
von 50 bis 200 mm, und eine Aussparungstiefe im Bereich von 1 bis
20 mm, vorzugsweise von 5 bis 10 mm, auf.
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Die
Aussparung ist erfindungsgemäß als eine
Vertiefung, insbesondere eine Rille oder eine Nut, mit einer stetigen
und/oder unstetigen Querschnittskontur ausgebildet. Die stetige
Querschnittskontur der Aussparung kann dabei mindestens eine Rundung
oder mindestens eine Rundung in Kombination mit mindestens einer
Geraden sein, wobei die Rundung einen Radius im Bereich von 1 bis
10 mm, vorzugsweise von 3 bis 8 mm, aufweist und die unstetige Querschnittskontur
der Aussparung kann eine Kerbe, ein Rechteck oder ein Polygon sein.
Eine derartige Vertiefung kann fertigungstechnisch einfach und maßgenau hergestellt
werden.
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Damit
sowohl der Rand der geschnittenen Faserstoffbahn als auch der dazugehörige Randstreifen
bestmöglich
geführt
und stabilisiert wird, ist die Aussparung hinsichtlich ihrer Aussparungsbreite
bevorzugt mittig oder annähernd
mittig zur entsprechenden beziehungsweise theoretischen Schnittlinie angeordnet.
Dadurch werden beide mittels der Bespannung über die Aussparung geführten Trume etwa
gleichmäßig mit
Unterdruck beaufschlagt. Überdies
besteht die Möglichkeit,
die mindestens eine Schnittposition zu ändern.
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Bei
einer bevorzugten ersten praktischen Ausführungsform weist die Leiteinrichtung,
insbesondere die genannte Leitwalze, zumindest im Bereich der Aussparung
einen externen Saugkasten auf, der die Außenumfangsfläche zumindest
teilweise umschließt
und die Aussparung im der Bespannung zugewandten Bereich mit einem
vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdruck beaufschlagt, wobei der Saugkasten
durch mehrere Dichtelemente gegenüber der geführten Bespannung und dem Leitelement abgedichtet
ist. Dies gewährleistet
auch bei verschiedenen Betriebsbedingungen ein prozesssicheres Führen und
Stabilisieren der beiden genannten Trume mittels unterschiedlicher
Unterdrücke
und eine optimale Abdichtung der Leiteinrichtung gegenüber Falschluft.
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Ähnlich der
Anordnung der Aussparung ist auch der Saugkasten hinsichtlich seiner
Saugkastenbreite bevorzugt mittig oder annähernd mittig zur entsprechenden
Schnittlinie angeordnet.
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Im
Hinblick auf einen geringst möglichen
Verschleiß an
der Bespannung sind die Dichtelemente bevorzugt als Keramikleisten
ausgebildet. Die Keramikleisten können dabei verschiedene, die
Bespannung berührende
Konturen aufweisen und starr geordnet und/oder flexibel an die Bespannung
anpressbar sein.
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Bei
einer bevorzugten zweiten praktischen Ausführungsform ist mindestens eine
Injektordüse vorgesehen,
die zwischen der Bespannung und der Außenumfangsfläche der
Leiteinrichtung angeordnet ist und die zumindest ein Fluid in die
Aussparung zur Erzeugung eines vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdrucks
injiziert. Durch diese Fluid-Injektion wird wiederum ein prozesssicheres
Führen
und Stabilisieren der beiden genannten Trume auch bei verschiedenen
Betriebsbedingungen mittels unterschiedlicher Unterdrücke gewährleistet.
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Die
Injektordüse
ist bevorzugt im Auflaufzwickel der Bespannung auf die Außenumfangsfläche der
Leiteinrichtung angeordnet und injiziert somit das Fluid in Laufrichtung
der Faserstoffbahn in die Aussparung. Diese Anordnung und Art der
Fluid-Injektion bewirkt unter anderem einen sehr guten Wirkungsgrad.
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Das
Fluid ist erfindungsgemäß ein Gas
oder ein Gasgemisch, insbesondere Luft. Es zeichnet sich weiterhin
durch eine gute Umweltverträglichkeit
und eine Ungefährlichkeit
aus.
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Im
Hinblick auf die Erzielung eines guten Wirkungsgrads ist es von
Vorteil, wenn austrittsseitig des Fluids aus der Aussparung mindestens
eine Saugeinrichtung mit einer vorzugsweisen regel-/steuerbaren
Saugleistung zur Aufnahme des auftretenden Fluids angeordnet ist.
Die Saugeinrichtung kann dabei zumindest einen Saugschuh umfassen.
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Beiden
praktischen Ausführungsformen
ist gemeinsam, dass die Aussparung im der Bespannung zugewandten
Bereich mit einem von mindestens einer regel-/steuerbaren Unterdruckquelle erzeugten
Unterdruck im Bereich von 5 bis 50 kPa, vorzugsweise im Bereich
von 10 bis 25 kPa, beaufschlagt ist. Dadurch wird das bereits erwähnte prozesssichere
Führen
und Stabilisieren der beiden genannten Trume gewährleistet.
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Die
Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass
die herzustellende Faserstoffbahn bei ihrer Führung über die Leiteinrichtung unterseitig
mit einem vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdruck beaufschlagt
wird. Es ergeben sich hierbei die bereits genannten erfindungsgemäßen Vorteile.
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Der
Unterdruck im Bereich von 5 bis 50 kPa, vorzugsweise im Bereich
von 10 bis 25 kPa, wird bevorzugt von mindestens einer regel-/steuerbaren
Unterdruckquelle erzeugt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich weiterhin aus der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Zeichnung.
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Es
zeigen
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1:
eine schematische Längsansicht
einer Leiteinrichtung mit erfindungsgemäßer druckbeaufschlagter Aussparung
in erster Ausführungsform;
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2:
eine Detailansicht der 1;
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3:
eine schematische Seitenansicht der Leiteinrichtung der 1;
und
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4:
eine schematische Seitenansicht einer Leiteinrichtung mit erfindungsgemäßer druckbeaufschlagter
Aussparung in zweiter Ausführungsform.
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Die 1 zeigt
eine schematische Längsansicht
einer Leiteinrichtung 1 für eine Maschine, insbesondere
Papier- oder Kartonmaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2,
insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Außenumfangsfläche 3, über die
bereichsweise eine Bespannung 4 mit der zu entwässernden
Faserstoffbahn 2 geführt
ist, wobei die zu entwässernde
Faserstoffbahn 2 in ihrer Laufrichtung L (Pfeil) vorzugsweise
unmittelbar vor der Leiteinrichtung 1 zumindest einseitig,
vorzugsweise beidseitig mittels zumindest je eines Formatschneidelements 5 (Pfeildarstellung),
insbesondere einer Spritzdüse,
im jeweiligen Randbereich 2.R1, 2.R2 bei Erzeugung
einer jeweiligen Schnittlinie 6.1, 6.2 zwischen
geschnittener Faserstoffbahn 2.3 und jeweils abgetrenntem
Randstreifen 2.1, 2.2, geschnitten wird.
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Eine
derartige Leiteinrichtung 1 ist vorzugsweise im Bereich
der Siebpartie, möglicherweise
jedoch auch im Bereich der Pressenpartie und/oder der Trockenpartie
einer Papier- oder Kartonmaschine angeordnet.
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Die
Leiteinrichtung 1 weist nun zumindest in dem Bereich B.1,
B.2, in welchem die mindestens eine Schnittlinie 6.1, 6.2 über ihre
bereichsweise Außenumfangsfläche 3 geführt ist,
mindestens eine jeweilige Aussparung 7.1, 7.2 auf,
die jeweils im der Bespannung 4 zugewandten Bereich 8.1, 8.2 mit
einem vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdruck pU beaufschlagt
ist. Die jeweilige Aussparung 7.1, 7.2 kann in
weiterer Ausgestaltung auch als eine Vielzahl von Rillen gleicher
oder annähernd
gleicher Kontur und/oder Größe ausgebildet
sein (gestrichelte Darstellung in 2).
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Wie
in 1 dargestellt ist, ist die Leiteinrichtung 1 vorzugsweise
als eine Leitwalze 1.1 mit zwei vollumfänglichen Aussparungen 7.1, 7.2 (vgl. 3)
bei Erzeugung von zwei Schnittlinien 6.1, 6.2 mittels
zweier voneinander beabstandeter und im jeweiligen Randbereich 2.R1, 2.R2 der
zu entwässernden
Faserstoffbahn 2 angeordneter Formatschneidelemente 5 bekannter
Bauart und bekannter Funktionsweise ausgebildet. Die Leiteinrichtung 1 kann
jedoch auch als feststehendes Leitelement, beispielsweise in Form
eines Leitschuhs mit genannten Merkmalen, ausgebildet sein. Ein
derartiges feststehendes Leitelement bewirkt im Regelfall jedoch
einen höheren
Verschleiß an
der Bespannung.
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Die
einzelne Aussparung 7 (7.1, 7.2) weist, wie
in 2, einer Detailansicht der 1, teilweise ersichtlich,
eine jeweilige Aussparungsbreite B7 im Bereich
von 10 bis 1.000 mm, vorzugsweise von 50 bis 200 mm, und eine Aussparungstiefe
T7 im Bereich von 1 bis 20 mm, vorzugsweise
von 5 bis 10 mm, auf. Von Relevanz ist dabei, dass der regel-/steuerbare Unterdruck
pU innerhalb der jeweiligen Aussparungsbreite
B7 die jeweilige Schnittlinie 6 sicher über die
jeweilige Außenumfangsfläche 3 führen und
dabei den Bahnrand und den Randstreifen stabilisieren kann.
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Die
jeweilige Aussparung 7 ist als eine Vertiefung 9,
insbesondere eine Rille oder eine Nut, mit einer stetigen und/oder
unstetigen Querschnittskontur K7 ausgebildet.
Die in 1 dargestellte stetige Querschnittskontur K7 der jeweiligen Aussparung 7 weist
mindestens eine jeweilige Rundung R7 oder mindestens
eine Rundung in Kombination mit mindestens einer Geraden auf, wobei
die jeweilige Rundung R7 einen Radius RR7 im Bereich von 1 bis 10 mm, vorzugsweise
von 3 bis 8 mm, aufweist. Die nicht dargestellte unstetige Querschnittskontur
der Aussparung 7 kann eine Kerbe, ein Rechteck oder ein
Polygon sein. Derartige unstetige Querschnittskonturen sind dem
Fachmann aus dem täglichen
Leben bestens bekannt. Die Darstellung aller Kombinationen von möglichen
Querschnittkonturen K7 würde den Umfang dieser Beschreibung
sprengen.
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Die
jeweilige Aussparung 7 ist, wie bereits erwähnt, hinsichtlich
ihrer Aussparungsbreite B7 mittig oder annähernd mittig
zur entsprechenden Schnittlinie 6 angeordnet.
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Gemäß der den
beiden 1 und 3 in verschiedenen Ansichten
dargestellten ersten praktischen Ausführungsform weist die Leiteinrichtung 1 zumindest
im Bereich der beiden Aussparungen 7.1, 7.2 jeweils
einen externen Saugkasten 10.1, 10.2 auf, der
die Außenumfangsfläche 3 zumindest
teilweise umschließt
und die Aussparungen 7.1, 7.2 in den der Bespannung 4 zugewandten
Bereichen 8.1, 8.2 mit einem jeweils vorzugsweise
regel-/steuerbaren Unterdruck pU beaufschlagt,
wobei die beiden Saugkästen 10.1, 10.2 durch
mehrere Dichtelemente 11.1...11.N gegenüber der geführten Bespannung 4 abgedichtet
sind. Der jeweilige regel-/steuerbare
Unterdruck pU wird mittels einer bekannten
Unterdruckquelle 12 erzeugt.
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Der
jeweilige Saugkasten 10.1, 10.2 ist hinsichtlich
seiner Saugkastenbreite B10.1, B10.2 mittig oder annähernd mittig zur entsprechenden
Schnittlinie 6.1, 6.2 angeordnet und die Dichtelemente 11.1...11.N sind
bevorzugt als bekannte Keramikleisten ausgebildet. Die jeweilige
Saugkastenbreiten B10.1, B10.2 ist
mindestens so breit wie die dazugehörige Aussparung 7.1, 7.2.
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Die 4 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Leiteinrichtung 1 in
Ausgestaltung einer Leitwalze 1.1 ähnlich der der 1.
Damit wird hinsichtlich der allgemeinen Beschreibung der Leiteinrichtung 1 auf
die Beschreibung der 1 verwiesen.
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Die
Leiteinrichtung 1 weist nun zumindest in dem Bereich, in
welchem die mindestens eine Schnittlinie 6 über ihre
bereichsweise Außenumfangsfläche 3 geführt ist,
eine jeweilige Aussparung 7 auf, die jeweils im der Bespannung 4 zuge wandten Bereich 8 mit
einem vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdruck pU beaufschlagt
ist.
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In
zweiter praktischer Ausführungsform
ist die jeweilige Aussparung 7 der Leiteinrichtung 1 mit mindestens
einer Injektordüse 13 versehen,
die jeweils zwischen der Bespannung 4 und der Außenumfangsfläche 3 der
Leiteinrichtung 1 angeordnet ist und die zumindest ein
Fluid 14 in die jeweilige Aussparung 7 zur Erzeugung
eines vorzugsweise regel-/steuerbaren Unterdrucks pU injiziert.
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Die
jeweilige Injektordüse 13 ist
im Auflaufzwickel 15 der Bespannung 4 auf die
Außenumfangsfläche 3 der
Leiteinrichtung 1 angeordnet und sie injiziert das Fluid 14 in
Laufrichtung L (Pfeil) der Faserstoffbahn 2 in die jeweilige
Aussparung 7. Das Fluid 14 ist dabei vorzugsweise
ein Gas oder ein Gasgemisch, insbesondere Luft.
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Austrittsseitig
des Fluids 14 aus der Aussparung 7 ist mindestens
je eine Saugeinrichtung 16 mit einer vorzugsweisen regel-/steuerbaren
Saugleistung zur Aufnahme des auftretenden Fluids 14 angeordnet,
wobei die entsprechende Saugeinrichtung 16 zumindest einen
Saugschuh 17 umfasst. Der saugende Bereich der Saugeinrichtung 16 ist
mindestens so breit wie die Aussparung 7.
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Beiden
praktischen Ausführungsformen
ist gemeinsam, dass die Aussparungen 7, 7.1, 7.2 in den
der Bespannung 4 zugewandten Bereichen 8, 8.1, 8.2 mit
einem jeweils von mindestens einer regel-/steuerbaren Unterdruckquelle 12 erzeugten
Unterdruck pU im Bereich von 5 bis 30 kPa,
vorzugsweise im Bereich von 10 bis 25 kPa, beaufschlagt sind.
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Beide
dargestellten praktischen Ausführungsformen
eignen sich in hervorragender Weise auch zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Führung einer
herzustellenden Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn,
in einer Maschine, insbesondere Papier- oder Kartonmaschine, über eine
Leiteinrichtung mit einer Außenumfangsfläche, über die
bereichsweise eine Bespannung mit einer zu entwässernden Faserstoffbahn geführt wird,
wobei die zu entwässernde
Faserstoffbahn in ihrer Laufrichtung vorzugsweise unmittelbar vor dem
Leitelement zumindest einseitig, vorzugsweise beidseitig mittels
zumindest je eines Formatschneidelements, insbesondere einer Spritzdüse, im jeweiligen
Randbereich bei Erzeugung einer jeweiligen Schnittlinie zwischen
geschnittener Faserstoffbahn und jeweils abgetrenntem Randstreifen
geschnitten wird.
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- 1
- Leiteinrichtung
- 1.1
- Leitwalze
- 2
- Faserstoffbahn
- 2.1,
2.2
- Abgetrennter
Randstreifen
- 2.3
- Geschnittene
Faserstoffbahn
- 2.R1,
2.R2
- Randbereich
- 3
- Außenumfangsfläche
- 4
- Bespannung
- 5
- Formatschneidelement
- 6,
6.1, 6.2
- Schnittlinie
- 7,
7.1, 7.2
- Aussparung
- 8,
8.1, 8.2
- Bereich
- 9
- Vertiefung
- 10.1,
10.2
- Saugkasten
- 11.1...11.N
- Dichtelement
- 12
- Unterdruckquelle
- 13
- Injektordüse
- 14
- Fluid
- 15
- Auflaufzwickel
- 16
- Saugeinrichtung
- 17
- Saugschuh
- B10.1, B10.1
- Saugkastenbreite
- B7
- Aussparungsbreite
- K7
- Querschnittskontur
- L
- Laufrichtung
(Pfeil)
- pU
- Unterdruck
- R7
- Rundung
- RR7
- Radius
- T7
- Aussparungstiefe