DE19528833A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Drosselventilsteuerung einer Kalanderwalzenbetätigungseinrichtung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für die Drosselventilsteuerung einer KalanderwalzenbetätigungseinrichtungInfo
- Publication number
- DE19528833A1 DE19528833A1 DE19528833A DE19528833A DE19528833A1 DE 19528833 A1 DE19528833 A1 DE 19528833A1 DE 19528833 A DE19528833 A DE 19528833A DE 19528833 A DE19528833 A DE 19528833A DE 19528833 A1 DE19528833 A1 DE 19528833A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- housing
- inlet opening
- valve
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
- D21F7/06—Indicating or regulating the thickness of the layer; Signal devices
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0253—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
- D21G1/0266—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid
- D21G1/0273—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid on the exterior surface of the rolls
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0253—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
- D21G1/0286—Regulating the axial or circumferential temperature profile of the roll
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Verarbeitung von Bahnen aus Papier, Kunststoffen
und anderen Materialien mit Kalanderwalzen und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Steuern einer oder mehrerer Kalanderwalzen zur Steuerung bzw. Kontrolle der
Eigenschaften dieser Bahnen. Die vorliegende Erfindung richtet sich zunächst auf die Herstellung
von Papierbahnen und wird dementsprechend hier unter Bezugnahme auf diese Anwendung
beschrieben.
Bei der Herstellung von Materialbahnen, wie z. B. Papier, kann eine Vielzahl von Eigenschaften
der Bahn dadurch gesteuert bzw. kontrolliert werden, daß die Bahn durch einen Walzenspalt
hindurchgeführt wird, der zwischen zwei zusammenwirkenden Druckoberflächen gebildet ist, wie
z. B. gegendrehende Druckwalzen oder Kalanderwalzen. Beispielsweise kann die Stärke bzw.
Dicke bzw. das Kaliber, die Dichte und die Oberfläche als Eigenschaften einer Papierbahn
dadurch gesteuert bzw. kontrolliert werden, daß man die Bahn durch Kalanderwalzen
hindurchgehen läßt. Um die Bahndicke über ihre Breite oder in der Querrichtung der Maschine
gleichmäßig auszubilden, werden die Durchmesser an aufeinanderfolgenden, länglichen Zonen
längs einer oder mehreren der Kalanderwalzen gesteuert. Die Walzen sind in typischer Weise aus
einem Material aufgebaut, welche eines positive Wärmeausdehnung hat, derart, daß sich die
Walzen ausdehnen, wenn sie erwärmt werden, und zusammenziehen, wenn sie gekühlt werden.
Die Durchmesser der Kalanderwalzen werden dann dadurch gesteuert, daß man einzeln die
Längszonen entlang der Walzen erwärmt und kühlt.
Eine Vielzahl von Betätigungs-Steueranordnungen ist bei Kalanderwalzen benutzt worden. Bei
einem Beispiel hat man Induktionsheizen für ein schnelles Erwärmen der Längszonen einer
Kalanderwalze verwendet; das Kühlen neigt bei dieser Anordnung jedoch dazu, langsam
vonstatten zu gehen. Herkömmlich wurde konditionierte Luft gegen die Längszonen einer
Kalanderwalze gerichtet. Heiße oder kalte Luft oder ein Gemisch aus heißer und kalter Luft sind
bzw. ist auf die Längszonen der Kalanderwalzen aufgeblasen worden, um ihre Durchmesser zu
steuern.
Nach der US-PS 4,984,622, die für Reed ausgegeben ist, wird die heiße und kalte Luft durch
einen Fließdurchlaß geblasen, der sich am Umfang um eine Kalanderwalze erstreckt und durch
eine bogenförmige Schaufel bzw. Form oder Höhlung bestimmt ist, die konzentrisch zur Walze
liegt. Wenn heiße und kalte Luft also separat mit konstantem Druck auf eine Kalanderwalze
geblasen wird, sind die Luftgeschwindigkeiten infolge unterschiedlicher Dichten der heißen und
kalten Luft unterschiedlich. Die unterschiedlichen Luftgeschwindigkeiten rufen an den Grenzen
zwischen den Längszonen Luftturbulenz hervor, derart, daß der Luftstrom in jeder Zone die Zonen
auf beiden Seiten derselben beeinträchtigt. Dies erweitert die Wirkung jeder Zone auf der
Kalanderwalze und verringert die Größe der Wirkung nahe der Mitte jeder Zone. Während also
Verfahren und Vorrichtung nach der vorgenannten US PS (Reed) eine wirksame Steuerung für
Kalanderwalzen darstellt, könnten in idealer Weise doch die Grenzen zwischen den Zonen mit
kleiner Turbulenz gekräuselt werden, um die Steuerung an jeder Zone zu erhöhen und die
wechselseitige Beeinflussung zwischen den Zonen zu reduzieren.
Es sind zwar Versuche unternommen worden, um einen konstanten Volumenluftstrom in
Kalanderwalzen-Betätigungseinrichtungen vorzusehen, z. B. durch das Vermischen von Luft, es
bleiben aber Probleme bei derzeit vorhandenen Kalanderwalzen-Betätigungseinrichtungen.
Deshalb bleibt das Bedürfnis nach einer verbesserten Betätigungseinrichtung und Betätigungs-
Steueranordnung für Kalanderwalzen. Vorzugsweise würde diese Anordnung im wesentlichen die
Geschwindigkeiten der Luft egalisieren, die am Umfang über die Kalanderwalzen strömt, indem
die Kühlluftgeschwindigkeit erhöht wird, um der typischerweise höheren Heißluftgeschwindigkeit
zu entsprechen bzw. sich an diese anzupassen, um während des Kühlens den Wärmeübergang
zu verbessern sowie die effektiven Breiten der länglichen Steuerzonen entlang der Kalanderwal
zen zu verengen.
Der vorstehende Bedarf bzw. die Aufgabe zur Schaffung einer verbesserten Betätigungsein
richtung bzw. Betätigungs-Steuerungsanordnung wird durch das Verfahren und die Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung gelöst, wobei ein Drosselventil in jede der Vielzahl von
Betätigungseinrichtungen vorgesehen ist, die sich über eine Walze eines Kalanders mit einer oder
mehreren Walzen erstrecken. Ein Drosselventil steuert eine innere Luftöffnung in jeder
Betätigungseinrichtung, um einen im wesentlichen gleichmäßigen bzw. einheitlichen Luftmassen
strom vorzusehen, sei es daß die Luft heiß oder kalt ist. Jedes Drosselventil wird in Abhängigkeit
von der Temperatur derjenigen Luft gesteuert, welche von der Betätigungseinrichtung geliefert
wird, derart, daß eine kleinere Öffnung für heiße Luft als für kalte Luft vorgesehen wird. Durch
Schaffen eines im wesentlichen gleichmäßigen Luftmassenstromes von jeder der Betätigungsein
richtungen sorgen die Betätigungseinrichtungen im wesentlichen für eine gleichmäßige
Luftgeschwindigkeit, um besser die Temperaturen der länglichen Zonen einer Kalanderwalze zu
steuern und besser die Grenzen zwischen den Zonen zu halten.
Die Drosselventile arbeiten, um die Größe der inneren Öffnungen innerhalb der Betätigungsein
richtungen für heiße Luft zu schließen oder zu verringern und die Größe der inneren Öffnungen
für Kaltluft zu öffnen oder zu erhöhen. Verglichen mit einer Betätigungseinrichtung mit konstanter
Öffnung schaffen die Drosselventile eine vergrößerte Öffnung für kalte Luft, derart, daß die
Kaltluftgeschwindigkeit aus den Betätigungseinrichtungen vergrößert wird, um während des
Kühlens den Wärmeübergang zu verbessern.
Die verbesserte Kühlung dehnt den Steuerbereich eines Kalanders tatsächlich aus bzw. vergrößert
ihn, wobei seine Steuerung durch Betätigungseinrichtungen nach der vorliegenden Anmeldung
am Boden des Steuerbereiches oder auf der Kühlseite erfolgt. Diese Vergrößerung erfolgt mit
minimalen Kosten für die Schaffung einer ausreichenden Blasenergie, um Kaltluft durch die
Betätigungseinrichtungen mit erhöhter Geschwindigkeit zu bewegen, aber ohne Energiesteigerung,
die bei Erwärmungseinrichtungen der Betätigungseinrichtungen vorgesehen ist. Da folglich der
Betrieb der Betätigungseinrichtungen gewöhnlich nahe einem 50%- Einstellpunkt aufrechterhalten
wird und der Steuerbereich ausgedehnt wird, wird der durchschnittliche Energieverbrauch für die
Betätigungseinrichtungen verringert. Zusätzlich zu der Drosselventilsteuerung der Betätigungsein
richtungen der vorliegenden Erfindung wird eine Luftschaufel bzw. eine Lufthöhlung oder eine
schöpflöffelförmige Form, die konzentrisch zu einer Kalanderwalze ist und gesteuert und von der
Kalanderwalze im Abstand angeordnet ist, vorgesehen, um Luft aus den Betätigungseinrichtungen
über die Kalanderwalze zu kanalisieren bzw. bahnartig zu führen. In der Vergangenheit sind
solche Schaufeln aus Metall hergestellt worden, derart, daß Wärme durch die Schaufeln geführt
wird, um auf der Hinterseite der Schaufeln verloren zu gehen. Die Schaufel kann auch dazu
beitragen, die Grenzen zwischen Längszonen der Kalanderwalze zu verwischen, weil Wärme von
der Schaufel absorbiert und durch die Schaufel unter den Längszonen der Kalanderwalze
überführt wird.
Erfindungsgemäß ist bei dieser Anmeldung eine Schaufel vorgesehen, welche wärmeisolierendes
Material aufweist, um den Wärmeverlust auf der Rückseite der Schaufel zu verhindern. Zusätzlich
ist eine Vielzahl von bogenförmigen Zonenbändern auf der konkaven inneren Oberfläche der
Schaufel vorgesehen, die sich im wesentlichen in Flucht zu der Vielzahl der Betätigungsein
richtungen befinden, um Luft von den Betätigungseinrichtungen kanalartig zu führen. Die
bogenförmigen Zonenbänder sind für die thermische Trennung derart im Abstand voneinander
angeordnet, daß eine thermische Diffusion unter den Längszonen einer Kalanderwalze in der
Schaufel im wesentlichen eliminiert ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung
einer Längszone einer Kalanderwalze ein Druckführungsgehäuse auf, wobei die Betätigungsein
richtung zwischen einem Druckluftraum bzw. einer Druckluftplenumkammer und der einen
länglichen Zone verbunden ist, die von der Betätigungseinrichtung gesteuert werden soll, und das
Gehäuse weist ein proximales oder nahes Ende, welches mit dem Plenumraum zur Aufnahme von
Luft aus dem Plenumraum verbunden ist und mit diesem in Verbindung steht, und ein distales
Ende für Entleerungsluft aus einem Luftauslaß des Gehäuses an einer länglichen Zone auf. Eine
Heizeinrichtung ist innerhalb des Gehäuses verbunden, um Luft von dem nahen oder proximalen
Ende des Gehäuses zu dem distalen oder fernen Ende des Gehäuses hin gehen zu lassen. Ein
Ventil ist innerhalb des Gehäuses für die Steuerung des Luftvolumens verbunden, welches an der
einen länglichen Zone in Abhängigkeit von der Temperatur der abströmenden Luft ausströmt
Zwar kann das Ventil an einer beliebigen Stelle in dem Gehäuse verbunden sein, sogar in die
Heizeinrichtung eingeschlossen sein, vorzugsweise ist das Ventil aber innerhalb des Gehäuses
zwischen der Heizeinrichtung und dem entfernten Ende des Gehäuses verbunden, derart, daß es
von der aus der Heizeinrichtung kommenden Luft direkt gesteuert werden kann.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist das entfernte Ende des Gehäuses eine Ausströmdüse
auf mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung. Das Ventil ist verbunden, um die Größe der
Einlaßöffnung der Ausströmdüse zu steuern. Das Ventil kann eine thermostatische Metallwand
aufweisen, die in dem Gehäuse zwischen der Heizeinrichtung und dem entfernten Ende des
Gehäuses angebracht ist für eine Bewegung zwischen einer ersten Position, in welcher die
Einlaßöffnung der Ausströmdüse um wesentlichen offen ist, und einer zweiten Position, in welcher
die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen geschlossen ist. Die Wand ist von den
Innenwänden des Gehäuses um einen ausgewählten Abstand entfernt angeordnet, um in dem
Gehäuse eine Luftöffnung zu bilden, wenn die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen
geschlossen ist.
Alternativ kann die Wand in ihrer Größe relativ zu dem Gehäuse derart bemessen sein, daß
ausreichend Raum zwischen der Wand und den Innenwänden des Gehäuses gebildet ist, um eine
freie Bewegung der Wand innerhalb des Gehäuses zu erlauben. Für diese Ausführungsform ist
mindestens eine Öffnung durch die Wand vorgesehen, mit der mindestens einen Öffnung und dem
Abstand zwischen der Wand und den Innenwänden des Gehäuses, die eine Luftöffnung in dem
Gehäuse bilden, wenn die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen geschlossen ist.
Um Energie zu verringern, wird die Verwendung der Betätigungseinrichtung, der Heizeinrichtung
und der Wand derart ausgewählt, daß die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen
geschlossen ist mit weniger als 50% der maximalen Energie, die zu der Heizeinrichtung
vorgesehen ist. Es ist derzeit bevorzugt, die Heizeinrichtung und die Wand derart auszuwählen,
daß die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen mit 30% oder mehr der maximalen
Energie geschlossen ist, die zu der Heizeinrichtung vorgesehen ist.
Bei einer zweiten Ausführungsform bestimmt die Heizeinrichtung einen ersten Durchgang
zwischen dem nahen Ende und dem fernen Ende des Gehäuses, und das Gehäuse weist einen
zweiten Durchgang um die Heizeinrichtung zwischen dem nahen und dem fernen Ende des
Gehäuses auf. Der zweite Durchgang weist eine Teil- bzw. Verteilerplatte auf, welche an die
Einlaßöffnung der Düse gekoppelt ist, um fortlaufend Luft aus dem zweiten Durchgang zu der
Düse durchzulassen. Das Ventil steuert dann das Volumen der Luft, die aus dem nahen Ende des
Gehäuses durch die Heizeinrichtung zu der Düse gelangt. Für diese Ausführungsform weist das
Ventil eine thermostatische Metallplatte auf, die in dem Gehäuse für die Bewegung auf einer
ersten Seite der Teilplatte in den zweiten Durchgang angebracht ist. Eine Ventilwand ist in dem
Gehäuse für die Bewegung auf einer zweiten Seite der Teilplatte zwischen einer ersten Position
angebracht, in welcher die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen offen ist und einer
zweiten Position, in welcher die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen geschlossen
ist. Mindestens ein Gelenkelement bzw. Zwischen- oder Verbindungsstück ist zwischen der
thermostatischen Metallplatte und der Ventilwand durch mindestens eine Öffnung in der Teilplatte
verbunden, derart, daß die Bewegung der Ventilwand durch die Bewegung der thermostatischen
Metallplatte gesteuert wird. Die mindestens eine Öffnung in der Teilplatte bestimmt einen Teil des
zweiten Durchganges.
Zur Energiereduzierung ist die Verwendung durch die Betätigungseinrichtung, die Heizeinrichtung
und die Wand derart ausgewählt, daß die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen mit
bzw. bei weniger als 50% der Maximalenergie, die zur Heizeinrichtung vorgesehen ist,
geschlossen ist. Es ist derzeit bevorzugt, die Heizeinrichtung und die Wand derart auszuwählen,
daß die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen mit bzw. bei 30% oder mehr der
maximalen Energie geschlossen ist, die zur Heizeinrichtung vorgesehen ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Steuereinrichtung für eine
Kalanderwalze mit einer Vielzahl von länglichen Zonen längs der Walze eine Vielzahl von
Betätigungseinrichtungen auf, welche der Vielzahl der länglichen Zonen entspricht und zwischen
einem unter Druck stehenden Plenumraum und der Kalanderwalze verbunden ist. Jede der
Betätigungseinrichtungen weist ein Luftführungsgehäuse auf mit einem nahen Ende, welches mit
dem Plenumraum verbunden ist und mit diesem in Verbindung steht für die Aufnahme von Luft
aus dem Plenumraum, und weist ein entferntes Ende auf für das Ausströmen von Luft aus einem
Luftauslaß des Gehäuses. Eine Heizeinrichtung ist innerhalb des Gehäuses verbunden, um Luft
aus dem nahen Ende des Gehäuses zu dem fernen Ende des Gehäuses hin durchzulassen. Ein
Ventil ist in dem Gehäuse verbunden, um das Volumen der Luft zu steuern, welche am Luftauslaß
in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft ausströmt, die abströmt. Eine bogenförmige Schaufel
erstreckt sich von den entfernten Enden der Vielzahl von Betätigungseinrichtungen und ist neben
der Kalanderwalze angeordnet und liegt im Abstand von dieser und ist im wesentlichen
konzentrisch zu ihr, um einen bogenförmigen Kanal zu bestimmen für die Aufnahme von Luft von
den Luftauslässen der Vielzahl von Betätigungseinrichtungen.
Die bogenförmige Schaufel hat eine innere Fläche neben der Kalanderwalze und eine äußere
Fläche. Um zu verhindern, daß Wärme von der Rückseite, der konvexen Seite der Schaufel,
entweicht, weist die Schaufel ein wärmeisolierendes Material auf, um die innere Fläche gegenüber
der äußeren Fläche zu isolieren. Das isolierende Material der bogenförmigen Schaufel bzw. Form
oder Höhlung weist eine Innenflächenschicht auf. Die Schaufel weist ferner eine Mehrzahl von
bogenförmigen Zonenbändern auf, welche der Vielzahl der länglichen Zonen entsprechen und im
wesentlichen mit der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen in Flucht liegen. Die Vielzahl der
bogenförmigen Zonenbänder ist aus Metallbändern geformt, die an der Innenflächenschicht
angebracht und gegeneinander isoliert sind, um Luft aus der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen
längs der Schaufel mit reduzierter Wärmekopplung zwischen den einzelnen Zonenbändern und
zwischen den Zonenbändern und der äußeren Fläche zu führen.
Das Ventil ist vorzugsweise in das Gehäuse hinein zwischen der Heizeinrichtung und dem
entfernten Ende des Gehäuses verbunden. Das entfernte Ende des Gehäuses jeder der Vielzahl
von Betätigungseinrichtungen weist eine Ausströmdüse auf mit einer Einlaßöffnung und einer
Auslaßöffnung, und das Ventil jeder der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen ist verbunden, um
die Größe der Auslaßöffnung der Ausströmdüse zu steuern. Während eine Verschiedenheit von
Ventilen benutzt werden kann, ist es derzeit bevorzugt, das Ventil jeder der Vielzahl von
Betätigungseinrichtungen als eine thermostatische Metallplatte aufzubauen, die in dem Gehäuse
befestigt ist für eine Bewegung zwischen einer ersten Position, in welcher die Einlaßöffnung der
Ausströmdüse im wesentlichen offen ist, und einer zweiten Position, in welcher die Einlaßöffnung
der Ausströmdüse im wesentlichen geschlossen ist.
Gemäß einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum
Steuern einer Betätigungseinrichtung eine längliche Zone einer Kalanderwalze folgende Schritte
auf: Vorsehen einer Druckluftquelle; Ankoppeln einer Betätigungseinrichtung an die Druck
luftquelle; Durchlassen von Luft aus der Druckluftquelle durch eine Heizeinrichtung; Betreiben der
Heizeinrichtung, um die Lufttemperatur zu steuern; Richten der Luft von der Heizeinrichtung durch
eine Ausströmdüse auf die eine längliche Zone der Kalanderwalze; und Steuern des Luftvolu
mens, welches durch die Ausströmdüse in Abhängigkeit von der abströmenden Lufttemperatur
ausströmt.
Das Steuern des Volumens der durch die Ausströmdüse ausgeströmten Luft kann folgenden
Schritt aufweisen: Verändern einer Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Aus
strömdüse in Abhängigkeit von der Temperatur der ausströmenden Luft bestimmt ist. Das
Verändern einer Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse in Abhängigkeit
von der Temperatur der ausströmenden Luft bestimmt ist, kann seinerzeit folgenden Schritt
aufweisen: Schaffen einer thermostatischen Metallplatte, die auf die Lufttemperatur dadurch
anspricht, daß sie die Einlaßöffnung der Ausströmdüse schließt, sobald die Lufttemperatur sich
erhöht, und die Einlaßöffnung der Ausströmdüse öffnet, sobald sich die Lufttemperatur verringert.
Das Verändern der Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse in
Abhängigkeit von der Temperatur der ausströmenden Luft bestimmt ist, weist vorzugsweise
folgenden Schritt auf: im wesentlichen Schließen der Einlaßöffnung bei Betriebsniveaus der
Heizeinrichtung, die niedriger liegen als 50% maximaler Heizenergie, um die von der Betätigungs
einrichtung verbrauchte Durchschnittsenergie zu reduzieren. Vorzugsweise weist das Verändern
einer Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse unter Ansprechen auf die
Temperatur der ausströmenden Luft bestimmt ist, folgenden Schritt auf: im wesentlichen Schließen
der Einlaßöffnung bei Betriebsniveaus der Heizeinrichtung von näherungsweise 30% oder mehr
der maximalen Heizenergie.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren und eine bessere
Vorrichtung vorzusehen für die Steuerung einer oder mehrerer Kalanderwalzen, um Bahneigen
schaften aus einem Material zu steuern, welche durch den Kalander hindurchgeht; ein
verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen zum Steuern einer oder
mehrerer Kalanderwalzen dadurch, daß Drosselventile in einer Vielzahl von Betätigungsein
richtungen verwendet werden, die sich über die Kalanderwalzen derart erstrecken, daß ein im
wesentlichen konstanter Luftmassenstrom von jeder Betätigungseinrichtung emittiert wird; und ein
verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen zur Steuerung einer oder
mehrerer Kalanderwalzen durch Verwenden von Drosselventilen in einer Vielzahl von
Betätigungseinrichtungen, die sich über die Kalanderwalzen derart erstrecken, daß ein im
wesentlichen konstanter Luftmassenstrom von jeder Betätigungseinrichtung emittiert wird, wobei
eine isolierte Schaufel, Form oder Höhlung (wie ein Schöpflöffel) eine Vielzahl von Zonenbändern
hat, welche den Betätigungseinrichtungen entsprechen und voneinander separiert sind, um
Wärmediffusion unter länglichen Zonen der Kalanderwalzen zu verringern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht dreier Betätigungseinrichtungen und eines Abschnittes einer
isolierten Schaufel, die erfindungsgemäß betreibbar ist, um eine Kalanderwalze zu
steuern;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung der Fig.
1, wobei eine Seitenwand abgenommen ist und ein zugeordneter Plenumraum und eine
Schaufel dargestellt sind, im Schnitt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Betätigungseinrichtung der Fig. 2, wobei ein Teil der
Betätigungseinrichtung abgebrochen ist;
Fig. 4 einen Teil einer Betätigungseinrichtung unter Darstellung einer zweiten Ausführungsform
einer Betätigungseinrichtung, die erfindungsgemäß betreibbar ist;
Fig. 5 in vergrößertem Maßstab ein Ventil der zweiten Ausführungsform der Betätigungsein
richtung nach Fig. 4, welches eine thermostatische Metallplatte auf einer Seite einer
Teilerplatte und eine Ventilwand auf der anderen Seite der Teilerplatte aufweist, wobei
die thermostatische Metallplatte verbunden ist, um die Ventilwand durch bzw. über die
Teilerplatte zu steuern;
Fig. 6, 7 und 8 in Draufsicht die Ventilwand bzw. Teilerplatte bzw. thermostatische Metallplatte; und
Fig. 9 ein Diagramm unter Darstellung der Energieeinsparung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Es wird nun auf die Zeichnungsfiguren Bezug genommen, in denen Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht eines Abschnittes einer Steuereinrichtung 100 für eine in den Fig. 2 und 3 gezeigte
Kalanderwalze 101 ist. Drei im wesentlichen identische Betätigungseinrichtungen 102, 104, 106
und ein Abschnitt einer isolierten, bogenförmigen Schaufel 108, die gemäß der Erfindung
betreibbar ist, um die Kalanderwalze 101 zu steuern, sind in Fig. 1 veranschaulicht. Die
Betätigungseinrichtungen quer über die Kalanderwalze 101, einschließlich der veranschaulichten
Betätigungseinrichtungen 102, 104, 106, bestimmen längliche Zonen längs der Kalanderwalze 101
und sind leicht mittels einer Zunge T und einer Lasche t (siehe Fig. 2-4), mit der
Steuereinrichtung 100 verbunden und von dieser abnehmbar. Die Schaufel 108 liegt im
wesentlichen konzentrisch in Flucht zu der Kalanderwalze 101 und ist im Abstand von dieser
angeordnet, um einen bogenförmigen Kanal 110 zu bestimmen für die Aufnahme von Luft aus
Luftauslässen 111 der Betätigungseinrichtungen, einschließlich der Betätigungseinrichtungen 102,
104, 106. Die Schaufel 108 weist eine im wesentlichen konkave innere Fläche 112 neben der
Kalanderwalze 101 und eine im wesentlichen konvexe äußere Fläche 114 auf, welche von der
Kalanderwalze 101 fortgerichtet ist.
Es kann zwar eine Vielzahl von Breiten der Betätigungseinrichtung in Steuereinrichtungen für
Kalanderwalzen benutzt werden, z. B. von etwa 50 mm-100 mm (2 Zoll-4 Zoll), die Betätigungs
einrichtungen, die benutzt werden, um die Kalanderwalze 101 in einer Betriebsausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu steuern, sind aber etwa 75 mm breit (3 Zoll), derart, daß eine große
Zahl von Betätigungseinrichtungen in einer Steuereinrichtung für eine breite Kalanderwalze
benutzt wird. Da jedoch alle Betätigungseinrichtungen quer über die Kalanderwalze 101 einander
im wesentlichen identisch sind, braucht hier nur eine der Betätigungseinrichtungen 104
beschrieben zu werden.
Eine erste Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 104 ist in Seitenansicht in Fig. 2
dargestellt, wobei eine Seitenabdeckung entfernt ist, um den Innenaufbau der Betätigungsein
richtung 104 zu zeigen. Die Betätigungseinrichtung 104 weist ein Luftführungsgehäuse 116 auf.
Das Gehäuse 116 hat ein proximales oder nahes Ende 116p, welches mit einer Druckluft
plenumkammer oder einem Druckluftplenumraum 118 angebracht und mit diesem verbunden ist
für die Aufnahme von Luft aus dem Plenumraum 118 durch im wesentlichen längliche Öffnungen
120, die in einer oberen Oberfläche des Plenumraumes 118 gebildet sind und im wesentlichen
länglichen Öffnungen 119 entsprechen, welche im Boden des nahen Endes 116p des Gehäuses
116 gebildet sind. Das Gehäuse 116 hat auch ein distales oder entferntes Ende 116d zum
Ausströmen von Luft aus dem Luftauslaß 111 des Gehäuses 116 an einer der länglichen Zonen
quer über die Kalanderwalze 101 entsprechend der Betätigungseinrichtung 104.
Eine Heizeinrichtung 122 ist für auskragende Halterung auf einer isolierenden Keramikplatte 124
befestigt mit einer großen Mittelöffnung, die so bemessen ist, daß sie im wesentlichen
unbehinderten Luftstrom durch die Heizeinrichtung 122 gestattet. Die Heizeinrichtung 122 läßt Luft
durch das Gehäuse 116 von dem nahen Ende 116p zum fernen Ende 116d hindurchstreichen.
Ein Ventil ist in dem Gehäuse 116 für die Steuerung des Volumens der Luft verbunden, die am
Luftauslaß 111 in Abhängigkeit von der Temperatur der ausströmenden Luft zu der ent
sprechenden länglichen Zone ausströmt.
Während das Ventil innerhalb des nahen Endes 116p des Gehäuses 116, im entfernten Ende des
Gehäuses 116d oder sogar in die Heizeinrichtung 116 eingebaut angeordnet sein kann, ist das
Ventil bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen der Heizeinrichtung
116 und dem entfernten Ende 116d des Gehäuses 116 angeordnet. Diese Positionierung erlaubt
es, daß das Ventil direkt und passiv in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft betrieben wird,
welche aus der Betätigungseinrichtung 104 herauskommt. Das Ventil könnte zwar durch eine
Ventiltreibereinrichtung gesteuert werden, z. B. eine direkte Steuereinrichtung, die das Ventil zu
der gewünschten offenen/geschlossenen Position einstellen würde, eine solche zusätzliche
Steuerung fügt aber Komplexität und Kosten der Betätigungseinrichtung 104 hinzu. Andere
Positionen des Ventiles können eine Ventiltreibereinrichtung erfordern, obwohl indirekte
thermische Steueranordnungen, gleichwohl komplexer als das im Folgenden beschriebene, vom
Fachmann ins Auge gefaßt werden können.
Das Gehäuse 116 weist eine Ausströmdüse 126 auf, die zwischen einem Keramikbogen 128 und
einem krummlinigen Ansatzstück 130 bestimmt ist, wobei die Ausströmdüse 126 eine
Einlaßöffnung 126a und eine Auslaßöffnung 126b hat, welche den Luftauslaß 111 bestimmt. Bei
der dargestellten und derzeit bevorzugten Ausführungsform der Fig. 2 und 3 weist das Ventil
eine thermostatische Metallplatte 132 auf, die verbunden ist, um die Größe der Einlaßöffnung
126a der Ausströmdüse 126 zu steuern. Bei der in den Fig. 2 und 3 veranschaulichten
Ausführungsform ist die thermostatische Metallplatte 132 in dem Gehäuse 116 durch die
Keramikplatte 124 für eine Bewegung zwischen einer ersten Position angebracht, die in Fig. 2
mit ausgezogenen Unien gezeigt ist, wobei die Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126 im
wesentlichen offen ist, und einer zweiten Position, die in gestrichelten Linien in Fig. 2 dargesellt
ist, wobei die Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126 im wesentlichen geschlossen ist.
Obwohl die Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126 durch die Platte 132 im wesentlichen
geschlossen ist, wie in Fig. 2 mit gestrichelten Linien gezeigt, ist doch eine Luftöffnung an der
Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126 bestimmt bzw. gebildet. Die Luftöffnung wird z. B.
dadurch bestimmt, daß ein Abstand zwischen der Platte 132 und den Innenwänden des Gehäuses
116 ausgewählt wird. Alternativ kann die Platte 132 relativ zu den Innenwänden des Gehäuses
116 derart groß bzw. klein bemessen werden, daß ausreichend Raum zwischen der Platte 132
und den Innenwänden des Gehäuses 116 bestimmt ist, um eine freie Bewegung der Platte 132
innerhalb des Gehäuses 116 zu gestatten, aber nicht mehr. Wenn dieser Abstand unzureichend
ist, um eine gute Luftöffnung zu bilden, dann kann mindestens eine Öffnung, wie z. B. die Öffnung
134, durch die Platte 132 vorgesehen werden. Dann ist die Luftöffnung für die geschlossene
Position der Platte 132 durch den Abstand zwischen der Platte 132 und den Innenwänden des
Gehäuses 116 plus die Öffnung 134 gebildet.
Bei einer Arbeitsausführungsform der Erfindung ist die Heizeinrichtung 122 eine 5 Kilowatt
Heizeinrichtung, die von der Firma Farnam Custom Products hergestellt ist. Die Heizeinrichtung
122 wird durch Dreiphasenenergie betrieben und weist einen zylindrischen, keramischen Einsatz
136 auf mit siebenunddreißig Bohrungen 138, deren jede eine Nichrome-Widerstandsheizung hat,
die in die Bohrung eingefügt ist und sich durch diese hindurch erstreckt. Selbstverständlich können
eine einzelne oder mehrfache Phasenheizeinrichtungen bei der vorliegenden Erfindung benutzt
werden.
Die Heizeinrichtung 122 wird durch einen herkömmlichen, dreiphasigen siliziumgesteuerten
Gleichrichter (SGR)-Schalter 140 gesteuert, welcher Dreiphasenenergie auf den Eingängen 142
aufnimmt, Dreiphasenenergie zu der Heizeinrichtung 122 über Ausgänge 144 und Zwischenver
bindungsleitungen 146 liefert und Schaltersteuersignale über Leitung 148 und Steuereingänge 150
aufnimmt. Die Steuerung kann dadurch erfolgen, daß man eine ausgewählte Anzahl von
Halbzyklen der Energie synchron zu den Nulldurchgangspunkten des Stromes der Eingangs
energiewellenform oder in beliebiger anderer, geeigneter Weise durchläßt, derart, daß die Energie
zu der Heizeinrichtung 122 zwischen 0% und 100% der Energie der Heizeinrichtung 122 gesteuert
werden kann. Somit kann die Steuerung der Heizeinrichtung 122 kontinuierlich, schrittweise usw.
erfolgen.
Ein Teil einer zweiten Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung 104′ ist in Fig. 4
veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform bestimmt die Heizeinrichtung 122 einen ersten
Durchgang zwischen dem nahen Ende 116p und dem entfernten Ende 116d des Gehäuses 116.
Die Heizeinrichtung 122 ist für auskragende Halterung auf einer isolierenden Keramikplatte 124′
angebracht, die eine erste große Öffnung 124a in dem unteren Teil der Platte 124′ hat, die so
groß ist, daß ein im wesentlichen ungehinderter Luftstrom durch die Heizeinrichtung 122 gestattet
ist. Das Gehäuse 116 bestimmt einen zweiten Durchgang 152 um die Heizeinrichtung 122 herum
zwischen dem nahen Ende 116p und dem entfernten Ende 116d des Gehäuses 116, wobei eine
zweite kleine Öffnung 124b einen Teil des zweiten Durchganges 152 bestimmt. Der zweite
Durchgang 152 weist eine Teilerplatte 154 auf, die an die Einlaßöffnung 126a der Düse 126
gekoppelt ist, um kontinuierlich Luft aus dem zweiten Durchgang 152 zu der Düse 126 mit einem
Ventil durchzulassen, welches das Luftvolumen steuert, welches von dem nahen Ende 116a durch
die Heizeinrichtung 122 zu der Düse 126 geht.
Für die zweite Ausführungsform der Fig. 4 weist das Ventil eine thermostatische Metallplatte 156
auf, die innerhalb des Gehäuses 116 für die Bewegung auf einer ersten Seite der Teilerplatte 154,
der Oberseite bei der dargestellten Ausführungsform, innerhalb des zweiten Durchganges 152
angebracht ist. Siehe auch Fig. 5 bis 8. Eine Ventilplatte 158 ist innerhalb des Gehäuses 116
angebracht für die Bewegung auf einer zweiten Seite der Teilerplatte 154, der Bodenseite bei der
veranschaulichten Ausführungsform, und zwar zwischen einer ersten Position, in welcher die
Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126 im wesentlichen offen ist, wie in ausgezogenen Linien
in Fig. 4 dargestellt ist, und einer zweiten Position, in welcher die Einlaßöffnung 126a der
Ausströmdüse 126 im wesentlichen geschlossen ist, in Fig. 4 mit gestrichelten Linien
veranschaulicht. Mindestens ein Gelenkelement 160 ist zwischen der thermostatischen
Metallplatte 156 und der Ventilwand 158 durch mindestens eine Öffnung in der Teilerplatte 154
derart verbunden, daß die Bewegung der Ventilwand 158 durch die Bewegung der thermo
statischen Metallplatte 156 gesteuert wird.
Bei der in den Fig. 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform sind zwei Gelenkelemente 160 aus
ausgeschnittenen Teilen der Ventilwand 158 geformt. Die Gelenkelemente 160 werden dann um
etwa 90° gebogen, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 6 gezeigt ist, und geht durch
Öffnungen 162, welche durch die Teilerplatte 154 gebildet sind, um innerhalb Öffnungen 164
befestigt zu werden, die in der thermostatischen Metallplatte 156 gebildet sind. Der Betrieb des
Ventiles ist in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht. Die Überschußgröße der Öffnungen 160
relativ zu den Gelenkelementen 160 bildet eine Luftöffnung, welche etwa 10% Kaltluft durch den
zweiten Durchgang 152 im wesentlichen unabhängig von der Position der Ventilwand 158
durchläßt. Die Position der Ventilwand 158 steuert jedoch die Luft, welche durch die Heiz
einrichtung 122 strömt. Diese Ausführungsform schafft einen mehr linearen Betrieb für die in den
Fig. 4 bis 8 veranschaulichte Betätigungseinrichtung 104′.
Der Betrieb der Betätigungseinrichtungen 104 der vorliegenden Erfindung zur Verringerung des
durchschnittlichen Energieverbrauchs wird nun beschrieben. Bei der Betätigungseinrichtung 104
der Fig. 2 und 3 sind drei Öffnungen innerhalb des Gehäuses 116 bestimmt bzw. gebildet. Die
erste Luftöffnung ist durch die Heizeinrichtung 122 gebildet, die zweite Luftöffnung ist durch die
ventilartige Öffnung der Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126 gebildet, und die dritte
Luftöffnung ist durch die Auslaßöffnung 126b der Düse 126 gebildet.
Bei einer betrieblichen Ausführungsform waren die Öffnungen in Verbindung mit der 5
Kilowattleistung der Heizeinrichtung 122 ausgewählt, wobei angenommen ist, daß Kaltluft, die aus
einer Betätigungseinrichtung ausgeworfen wird, eine Temperatur von etwa 37,8°C (100°
Fahrenheit) hätte, und Heißluft, die aus einer Betätigungseinrichtung ausgeworfen wird, wenn die
Heizeinrichtung mit 100% aktiviert bzw. betätigt ist, etwa 399°C (750° Fahrenheit) hätte. Wenn
man weiß, daß Luft bei 37,8°C (100° Fahrenheit) etwa doppelt so dicht ist wie Luft bei 399°C
(750° Fahrenheit), dann werden die Luftöffnungen derart ausgewählt, daß beim Kühlen der
Luftstrom etwa 50 Standardkubikfuß pro Minute (SCFM) ist, der bei etwa 37,8°C (100°
Fahrenheit) gleich etwa 50 tatsächliche Kubikfuß pro Minute (ACSM) ist; und beim Heizen der
Luftstrom etwa 25 SCFM ist, der bei etwa 399°C (750° Fahrenheit) gleich etwa 50 tatsächliche
Kubikfuß pro Minute (ACFM) ist. Da somit die Temperaturen, welche von der 5 Kilowatt
Heizeinrichtung 133 erhalten werden, ein Verhältnis von etwa 2 : 1 in der Luftdichte erzeugen,
werden dann die Luftöffnungen auch eingestellt, um ein Verhältnis von 2 : 1 für den Luftstrom in
SCFM zu erzeugen. Selbstverständlich könnten andere Temperaturen bei der vorliegenden
Erfindung benutztwerden, und sie würden andere Luftdichtenverhältnisse erzeugen, die ihrerseits
unterschiedliche Luftöffnungsverhältnisse bedingen bzw. diktieren würden, um zu den
Luftdichteverhältnissen zu passen.
Energie wird durch die Betätigungseinrichtungen der vorliegenden Anmeldung durch eine effektive
Ausdehnung bzw. Aufweitung des Steuerbereiches der Betätigungseinrichtungen am Kühlende
ihres Betriebes bewahrt. Dieser aufgeweitete Bereich ist dem gestiegenen Kühlluftstrom
zuzuschreiben, derart, daß er im wesentlichen gleich dem Heizluftstrom ist. Durch Einstellen des
Ventiles innerhalb des Gehäuses 116 derart, daß die Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse 126
im wesentlichen geschlossen ist mit weniger als 50% der maximalen Energie, die für die
Heizeinrichtung 122 vorgesehen ist, ist sichergestellt, daß der Betriebsbereich ausgedehnt bzw.
aufgeweitet wird. Derzeit ist bevorzugt, die Einlaßöffnung 126a der Ausströmdüse immer dann im
wesentlichen zu schließen, wenn 30% oder mehr der maximalen Energie zu der Heizeinrichtung
122 vorgesehen ist.
Die Aufweitung des Einstellpunktbereiches, die unter Verwendung der Betätigungseinrichtungen
der vorliegenden Anmeldung gesteuert werden kann, und dadurch die Verringerung des
Verbrauches der durchschnittlichen Energie sind in Fig. 9 veranschaulicht. Das Kühlen wird
dadurch verbessert, daß man die Kühlluftgeschwindigkeit gegenüber derjenigen erhöht, die
vorgesehen wäre, wenn dieselbe Luftöffnung, die für Heizluft verwendet ist, auch für Kaltluft
verwendet wäre, d. h. das Ventil in dem Gehäuse 116 für den Kühlbetrieb geöffnet ist.
Entsprechend der Darstellung der Fig. 9 öffnet das Ventil bei etwa 30% der maximalen
Heizenergie derart, daß das Kühlen unter diesen Punkt ausgedehnt wird. Die aufgeweitete bzw.
ausgedehnte Kühlkapazität ist in Fig. 9 durch die schräg nach unten laufenden, gestrichelten
Linien veranschaulicht, woraus sich der aufgeweitete Bereich für die Einstellpunktsteuerung ergibt
Weil die Steuereinrichtung 100 für die Kalanderwalze normalerweise um den 50%-Einstellpunkt
herum arbeitet, kann man erkennen, daß die durchschnittliche, von der Steuereinrichtung 100
verbrauchte Energie beim Betrieb auf dem ausgedehnten Umfang verringert ist.
Die Schaufel 108, die in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist, verbessert den Betrieb der
Betätigungseinrichtungen der vorliegenden Anmeldung dadurch, daß der Wärmeverlust von der
Rückseite der Schaufel 108 über die konvexe äußere Fläche 114 wesentlich reduziert wird. Um
diesen Wärmeverlust zu verhindern, weist die Schaufel 108 eine wärmeisolierendes Material 170
auf, um die innere Fläche 112 gegen die äußere Fläche 114 zu isolieren. Außerdem weist eine
innere Schicht der inneren Oberfläche 112 eine Mehrzahl von bogenförmigen Zonenbändern 172
auf, welche den Betätigungseinrichtungen entsprechen, wie z. B. den Betätigungseinrichtungen
102, 104, 106, welche die Vielzahl der länglichen Zonen für die Kalanderwalze 101 bestimmen.
Die Bänder 172 liegen im wesentlichen in Flucht mit den Betätigungseinrichtungen und sind aus
Metallbändern geformt, die in geeigneter Weise an der inneren Fläche 112 der Schaufel 108
befestigt sind. Die Bänder 172 richten Luft von den Betätigungseinrichtungen längs der Schaufel
108 und sind zu Isolationszwecken voneinander getrennt, um die thermische Kopplung zwischen
einzelnen Bändern der Zonenbänder 172 zu reduzieren.
Bezugszeichenliste
100 Steuereinrichtung
101 Kalanderwalze
102 Betätigungseinrichtung
104 Betätigungseinrichtung
104′ Betätigungseinrichtung
106 Betätigungseinrichtung
108 Schaufel
110 Kanal
111 Luftauslaß
112 konkave innere Fläche
114 konvexe äußere Fläche
116 Luftführungsgehäuse
116d distales Gehäuseende
116p proximales Ende
118 Plenumraum
119 längliche Öffnungen
122 Heizeinrichtung
124 Keramikplatte
124′ unterer Teil Keramikplatte
124a große untere Öffnung der Platte 124′
124b kleine Öffnung der Platte 124′
126 Ausströmdüse
126a Einlaßöffnung Ausströmdüse
126b Auslaßöffnung Ausströmdüse
128 Keramikbogen
130 Krummliniges Ansatzstück
132 thermostatische Metallplatte
134 Öffnung
136 Keramischer Einsatz
138 Bohrungen (37)
140 SCR-Schalter (Gleichrichter)
142 Eingänge
144 Ausgänge
146 Zwischenverbindungsleitungen
148 Leitung
150 Steuereingang
152 zweiter Durchgang
154 Tellerplatte
156 thermostatische Metallplatte
158 Ventilplatte
160 Gelenkelement
162 Öffnungen Teilerplatte
164 Öffnungen
170 wärmeisolierendes Material
172 Zonenbänder
t Lasche
T Zunge
101 Kalanderwalze
102 Betätigungseinrichtung
104 Betätigungseinrichtung
104′ Betätigungseinrichtung
106 Betätigungseinrichtung
108 Schaufel
110 Kanal
111 Luftauslaß
112 konkave innere Fläche
114 konvexe äußere Fläche
116 Luftführungsgehäuse
116d distales Gehäuseende
116p proximales Ende
118 Plenumraum
119 längliche Öffnungen
122 Heizeinrichtung
124 Keramikplatte
124′ unterer Teil Keramikplatte
124a große untere Öffnung der Platte 124′
124b kleine Öffnung der Platte 124′
126 Ausströmdüse
126a Einlaßöffnung Ausströmdüse
126b Auslaßöffnung Ausströmdüse
128 Keramikbogen
130 Krummliniges Ansatzstück
132 thermostatische Metallplatte
134 Öffnung
136 Keramischer Einsatz
138 Bohrungen (37)
140 SCR-Schalter (Gleichrichter)
142 Eingänge
144 Ausgänge
146 Zwischenverbindungsleitungen
148 Leitung
150 Steuereingang
152 zweiter Durchgang
154 Tellerplatte
156 thermostatische Metallplatte
158 Ventilplatte
160 Gelenkelement
162 Öffnungen Teilerplatte
164 Öffnungen
170 wärmeisolierendes Material
172 Zonenbänder
t Lasche
T Zunge
Claims (23)
1. Betätigungseinrichtung für die Steuerung einer länglichen Zone einer Kalanderwalze (101),
wobei die Betätigungseinrichtung (102, 104, 106) zwischen einem Plenumraum für Druckluft
und einer länglichen Zone verbunden ist, die von der Betätigungseinrichtung gesteuert werden
soll, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Luftführungsgehäuse ein proximales oder nahes Ende hat, welches mit dem
Plenumraum verbunden und mit diesem in Verbindung steht, um Luft aus dem Plenumraum
aufzunehmen, und ein distales oder entferntes Ende hat für das Ausströmen von Luft aus
dem Luftauslaß des Gehäuses an der einen länglichen Zone;
eine Heizeinrichtung innerhalb des Gehäuses verbunden ist, um Luft aus dem nahen Ende des Gehäuses zu dem entfernten Ende des Gehäuses hin streichen zu lassen, und
ein Ventil in dem Gehäuse verbunden ist, um das Volumen der Luft zu steuern, die an einer länglichen Zone in Abhängigkeit von der Temperatur der auszuströmenden Luft abströmt.
eine Heizeinrichtung innerhalb des Gehäuses verbunden ist, um Luft aus dem nahen Ende des Gehäuses zu dem entfernten Ende des Gehäuses hin streichen zu lassen, und
ein Ventil in dem Gehäuse verbunden ist, um das Volumen der Luft zu steuern, die an einer länglichen Zone in Abhängigkeit von der Temperatur der auszuströmenden Luft abströmt.
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in dem
Gehäuse zwischen der Heizeinrichtung und dem entfernten Ende des Gehäuses verbunden
ist.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Ende
des Gehäuses eine Ausströmdüse aufweist mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung
und daß das Ventil verbunden ist, um die Größe der Einlaßöffnung der Ausströmdüse zu
steuern.
4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine
thermostatische Metallplatte aufweist, die in dem Gehäuse befestigt ist für eine Bewegung
zwischen einer ersten Position, in welcher die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im
wesentlichen offen ist, und einer zweiten Position, in welcher die Einlaßöffnung der
Ausströmdüse im wesentlichen geschlossen ist.
5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte von den
Innenwänden des Gehäuses um eine ausgewählte Distanz im Abstand angeordnet ist, um
in dem Gehäuse eine Luftöffnung zu bestimmen, wenn die Einlaßöffnung der Ausströmdüse
im wesentlichen geschlossen ist.
6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte bezüglich
ihrer Größe relativ zu dem Gehäuse derart bemessen ist, daß genügend Raum bestimmt ist
zwischen der Platte und den Innenwänden des Gehäuses, um eine freie Bewegung der Platte
in dem Gehäuse zu gestatten, und daß mindestens eine Öffnung durch die Platte und den
Raum zwischen der Platte und den Innenwänden des Gehäuses eine Luftöffnung in dem
Gehäuse bestimmt, wenn die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen geschlossen
ist.
7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung
und die Platte derart ausgewählt sind, daß die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im
wesentlichen bei weniger als 50% der maximalen Energie geschlossen ist, welche zu der
Heizeinrichtung vorgesehen ist.
8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz
einrichtungung und die Platte derart ausgewählt sind, daß die Einlaßöffnung der Aus
strömdüse bei 30% oder mehr der maximalen Energie im wesentlichen geschlossen ist,
welche zu der Heizeinrichtung vorgesehen ist.
9. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung
einen ersten Durchgang bestimmt zwischen dem nahen Ende und dem entfernten Ende des
Gehäuses und das Gehäuse einen zweiten Durchgang um die Heizeinrichtung herum
zwischen dem nahen Ende und dem entfernten Ende des Gehäuses aufweist, daß der zweite
Durchgang eine Teilerplatte einschließt, welche an die Einlaßöffnung der Düse für ein
fortlaufendes Durchlassen der Luft aus dem zweiten Durchgang zu der Düse hin gekoppelt
ist, und daß das Ventil das Volumen der Luft steuert, welche von dem nahen Ende durch die
Heizeinrichtung zu der Düse strömt.
10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil folgende
Teile aufweist:
eine thermostatische Metallplatte, die in dem Gehäuse für die Bewegung auf einer ersten Seite der Teilerplatte in dem zweiten Durchgang befestigt ist;
eine Ventilwand, die in dem Gehäuse für die Bewegung auf einer zweiten Seite der Teilerplatte zwischen einer ersten Position angebracht ist, in welcher die Einlaßöffnung des Ausströmventiles im wesentlichen offen ist, und einer zweiten Stellung, in welcher die Einlaßöffnung des Ausströmventils im wesentlichen geschlossen ist; und mindestens ein Gelenkelement, welches zwischen der thermostatischen Metallplatte und der Ventilwand durch mindestens eine Öffnung in der Teilerplatte verbunden ist, derart, daß die Bewegung der Ventilwand durch die Bewegung der thermostatischen Metallplatte gesteuert wird.
eine thermostatische Metallplatte, die in dem Gehäuse für die Bewegung auf einer ersten Seite der Teilerplatte in dem zweiten Durchgang befestigt ist;
eine Ventilwand, die in dem Gehäuse für die Bewegung auf einer zweiten Seite der Teilerplatte zwischen einer ersten Position angebracht ist, in welcher die Einlaßöffnung des Ausströmventiles im wesentlichen offen ist, und einer zweiten Stellung, in welcher die Einlaßöffnung des Ausströmventils im wesentlichen geschlossen ist; und mindestens ein Gelenkelement, welches zwischen der thermostatischen Metallplatte und der Ventilwand durch mindestens eine Öffnung in der Teilerplatte verbunden ist, derart, daß die Bewegung der Ventilwand durch die Bewegung der thermostatischen Metallplatte gesteuert wird.
11. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz
einrichtung, die thermostatische Metallplatte und die Ventilwand derart ausgewählt sind, daß
die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen bei weniger als 50% der maximalen
Energie geschlossen ist, die zu der Heizeinrichtung vorgesehen ist.
12. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz
einrichtung, die thermostatische Metallplatte und die Ventilwand derart ausgewählt sind, daß
die Einlaßöffnung der Ausströmdüse bei 30% oder mehr der maximalen Energie, welche zu
der Heizeinrichtung vorgesehen ist, im wesentlichen geschlossen ist.
13. Steuereinrichtung für eine Kalanderwalze mit einer Vielzahl von länglichen Zonen längs zu
dieser, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aufweist:
eine Vielzahl von Betätigungseinrichtungen, welche der Vielzahl der länglichen Zonen entsprechen und zwischen einem Druckplenumraum und der Kalanderwalze verbunden sind, wobei jede Betätigungseinrichtung aufweist:
ein Luftführungsgehäuse mit einem nahen Ende, welches mit dem Plenumraum verbunden ist und mit diesem in Verbindung steht für die Aufnahme von Luft aus dem Plenumraum und einem entfernten Ende für das Abströmen von Luft aus einem Luftauslaß des Gehäuses;
eine Heizeinrichtung, die in dem Gehäuse verbunden ist, um Luft aus dem nahen Ende des Gehäuses zu dem entfernten Ende des Gehäuses hin durchgehen zu lassen; und
ein Ventil, welches in dem Gehäuse verbunden ist, um das Volumen der Luft zu steuern, welche an dem Luftauslaß in Abhängigkeit von der Temperatur der aus strömenden Luft abströmt; und
eine bogenförmige Schaufel, die sich von den entfernten Enden der Vielzahl der Betätigungs einrichtungen erstreckt und im Abstand von der Kalanderwalze neben dieser und im wesentlichen konzentrisch zu dieser angeordnet ist, um einen bogenförmigen Kanal zu bestimmen für die Aufnahme der Luft von den Luftauslässen der Vielzahl der Betätigungsein richtungen, wobei die bogenförmige Schaufel eine innere Fläche neben der Kalanderwalze und eine äußere Fläche aufweist.
eine Vielzahl von Betätigungseinrichtungen, welche der Vielzahl der länglichen Zonen entsprechen und zwischen einem Druckplenumraum und der Kalanderwalze verbunden sind, wobei jede Betätigungseinrichtung aufweist:
ein Luftführungsgehäuse mit einem nahen Ende, welches mit dem Plenumraum verbunden ist und mit diesem in Verbindung steht für die Aufnahme von Luft aus dem Plenumraum und einem entfernten Ende für das Abströmen von Luft aus einem Luftauslaß des Gehäuses;
eine Heizeinrichtung, die in dem Gehäuse verbunden ist, um Luft aus dem nahen Ende des Gehäuses zu dem entfernten Ende des Gehäuses hin durchgehen zu lassen; und
ein Ventil, welches in dem Gehäuse verbunden ist, um das Volumen der Luft zu steuern, welche an dem Luftauslaß in Abhängigkeit von der Temperatur der aus strömenden Luft abströmt; und
eine bogenförmige Schaufel, die sich von den entfernten Enden der Vielzahl der Betätigungs einrichtungen erstreckt und im Abstand von der Kalanderwalze neben dieser und im wesentlichen konzentrisch zu dieser angeordnet ist, um einen bogenförmigen Kanal zu bestimmen für die Aufnahme der Luft von den Luftauslässen der Vielzahl der Betätigungsein richtungen, wobei die bogenförmige Schaufel eine innere Fläche neben der Kalanderwalze und eine äußere Fläche aufweist.
14. Steuereinrichtung für eine Kalanderwalze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die bogenförmige Schaufel Wärmeisoliermaterial aufweist, um die innere Fläche von der
äußeren Fläche zu isolieren.
15. Steuereinrichtung für eine Kalanderwalze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das isolierende Material der bogenförmigen Schaufel eine Innenflächenschicht derselben
aufweist, die ferner eine Vielzahl von bogenförmigen Zonenbändern aufweist, welche der
Vielzahl der länglichen Zonen entsprechen und im wesentlichen in Flucht zu der Vielzahl der
Betätigungseinrichtungen angeordnet sind, wobei die Vielzahl der bogenförmigen Zonenbän
der aus Metallbändern geformt sind, die an der inneren Flächenschicht angebracht und
gegeneinander isoliert sind, um Luft aus der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen längs der
Schaufel mit reduzierter thermischer Kopplung zwischen den einzelnen Zonenbändern und
zwischen den Zonenbändern und der äußeren Fläche zu führen.
16. Steuereinrichtung für eine Kalanderwalze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventil in dem Gehäuse zwischen der Heizeinrichtung und dem entfernten Ende des
Gehäuses verbunden ist.
17. Steuereinrichtung für eine Kalanderwalze nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
das entfernte Ende des Gehäuses jeder der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen eine
Ausströmdüse aufweist mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung und daß das Ventil
jeder der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen verbunden ist, um die Größe der Einlaßöff
nung der Ausströmdüse zu steuern.
18. Steuereinrichtung für eine Kalanderwalze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventil jeder der Vielzahl der Betätigungseinrichtungen eine thermostatische Metallplatte
aufweist, die in dem Gehäuse angebracht ist für die Bewegung zwischen einer ersten
Position, in welcher die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen offen ist, und einer
zweiten Position, in welcher die Einlaßöffnung der Ausströmdüse im wesentlichen
geschlossen ist.
19. Verfahren zum Steuern einer Betätigungseinrichtung für eine längliche Zone einer
Kalanderwalze, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Druckluftquelle vorgesehen wird;
eine Betätigungseinrichtung mit der Druckluftquelle verkoppelt wird;
die Luft aus der Druckluftquelle durch eine Heizeinrichtung strömen gelassen wird;
die Heizeinrichtung betrieben wird, um die Lufttemperatur zu steuern;
die Luft aus der Heizeinrichtung durch eine Ausströmdüse auf eine längliche Zone der Kalanderwalze gerichtet wird; und
das Volumen der Luft gesteuert wird, welche durch die Ausströmdüse in Abhängigkeit von der Temperatur der abströmenden Luft ausströmt.
eine Druckluftquelle vorgesehen wird;
eine Betätigungseinrichtung mit der Druckluftquelle verkoppelt wird;
die Luft aus der Druckluftquelle durch eine Heizeinrichtung strömen gelassen wird;
die Heizeinrichtung betrieben wird, um die Lufttemperatur zu steuern;
die Luft aus der Heizeinrichtung durch eine Ausströmdüse auf eine längliche Zone der Kalanderwalze gerichtet wird; und
das Volumen der Luft gesteuert wird, welche durch die Ausströmdüse in Abhängigkeit von der Temperatur der abströmenden Luft ausströmt.
20. Verfahren zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung für eine längliche Zone einer
Kalanderwalze nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuern des
Volumens der Luft, welche durch die Ausströmdüse abströmt, den Verfahrensschritt aufweist,
eine Luftöffnung zu verändern, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse bestimmt
ist, und zwar in Abhängigkeit von der Temperatur der ausströmenden Luft.
21. Verfahren zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung für eine längliche Zone einer
Kalanderwalze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verändern bzw.
Auswechseln durch eine Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse in
Abhängigkeit von der Temperatur der abströmenden Luft bestimmt ist, den Verfahrensschritt
aufweist, eine Thermostat-Metallplatte zu schaffen, die auf die Lufttemperatur anspricht durch
Schließen der Einlaßöffnung der Ausströmdüse, sobald die Lufttemperatur steigt, und durch
Öffnen der Einlaßöffnung der Ausströmdüse, sobald die Lufttemperatur abnimmt.
22. Verfahren zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung einer länglichen Zone einer
Kalanderwalze nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verändern der
Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse unter Ansprechen auf die
Temperatur der ausströmenden Luft bestimmt wird, den Verfahrensschritt aufweist, daß die
Einlaßöffnung bei Betriebsniveaus der Heizeinrichtung weniger als 50% der maximalen
Heizenergie im wesentlichen geschlossen wird.
23. Verfahren zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung für eine längliche Zone einer
Kalanderwalze nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verändern der
Luftöffnung, welche durch eine Einlaßöffnung der Ausströmdüse in Abhängigkeit von der
Temperatur der abströmenden Luft bestimmt ist, den Verfahrensschritt aufweist, daß die
Einlaßöffnung bei Betriebsniveaus der Heizeinrichtung von etwa 30% oder mehr der
maximalen Heizenergie im wesentlichen geschlossen wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/293,396 US5611396A (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Method and apparatus for throttle valve control of a calender roll actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19528833A1 true DE19528833A1 (de) | 1996-02-22 |
Family
ID=23128917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19528833A Withdrawn DE19528833A1 (de) | 1994-08-19 | 1995-08-05 | Verfahren und Vorrichtung für die Drosselventilsteuerung einer Kalanderwalzenbetätigungseinrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5611396A (de) |
CA (1) | CA2151772C (de) |
DE (1) | DE19528833A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0940501A2 (de) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | Impact System, Inc. | System zur Steuerung des Glanzes mittels Luftstrahlen |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6058582A (en) * | 1997-10-03 | 2000-05-09 | Parks & Woolson | Napper machine |
US7634860B2 (en) * | 2004-05-03 | 2009-12-22 | Transphase Technology, Ltd. | Steam box |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA695194A (en) * | 1964-09-29 | H. Goyette Francis | Swivel nozzle for sheet caliper control of paper | |
US737571A (en) * | 1902-11-05 | 1903-09-01 | American Tin Plate Company | Roll heating and cooling apparatus. |
GB475284A (en) * | 1936-06-30 | 1937-11-17 | Thames Board Mills Ltd | Improved means for feeding water or other liquid to a calender roll or the like |
US2566943A (en) * | 1946-09-30 | 1951-09-04 | King Dudley Seaton | Dewatering or drying of peat |
US2981175A (en) * | 1957-11-06 | 1961-04-25 | Lodding Engineering Corp | Sheet caliper control device for paper making |
US3177799A (en) * | 1963-01-10 | 1965-04-13 | Beloit Corp | Apparatus for selectively temperature conditioning calenders |
US3203678A (en) * | 1963-05-01 | 1965-08-31 | Warren S D Co | Temperature control system for rolls |
US3352232A (en) * | 1965-06-21 | 1967-11-14 | John C Leibelt | Caliper control in the continuous production of paper |
US3770578A (en) * | 1971-05-12 | 1973-11-06 | Midland Ross Corp | Method for controlling caliper |
US3993124A (en) * | 1971-12-30 | 1976-11-23 | Xerox Corporation | Method and apparatus for fuser assembly cooling in an electrostatographic machine |
US4114528A (en) * | 1976-03-02 | 1978-09-19 | Midland-Ross Corporation | Apparatus for web caliper control |
US4573402A (en) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Rajeeva Sharma | Caliper control system and method |
US4768433A (en) * | 1985-01-25 | 1988-09-06 | Measurex Corporation | Hot air calender roll controller |
US4738196A (en) * | 1985-01-28 | 1988-04-19 | Measurex Corporation | Air heater for a calender roll diameter controller |
US4748906A (en) * | 1986-03-21 | 1988-06-07 | Accuray Corporation | Air shower apparatus and method |
US5106655A (en) * | 1989-01-27 | 1992-04-21 | Measurex Corporation | Cross-directional smoothness controller and method of using the same |
US4984622A (en) * | 1989-10-02 | 1991-01-15 | Process Automation Business, Inc. | Apparatus for supplying temperature regulated air to a calender roll |
DE4202917C1 (de) * | 1992-02-01 | 1993-08-12 | Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld, De |
-
1994
- 1994-08-19 US US08/293,396 patent/US5611396A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-14 CA CA002151772A patent/CA2151772C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-05 DE DE19528833A patent/DE19528833A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0940501A2 (de) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | Impact System, Inc. | System zur Steuerung des Glanzes mittels Luftstrahlen |
EP0940501A3 (de) * | 1998-03-05 | 2000-05-10 | Impact System, Inc. | System zur Steuerung des Glanzes mittels Luftstrahlen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2151772A1 (en) | 1996-02-20 |
CA2151772C (en) | 1998-12-01 |
US5611396A (en) | 1997-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0478641B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur blasfolienherstellung | |
DE10157408B4 (de) | Zuluftvorrichtung | |
DE2708390C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Dicke von Bahnen | |
DE3644567C2 (de) | Verfahren zum Einblasen von Zuluft in einen Raum | |
DE10351671A1 (de) | Dach-Luftausblasvorrichtung für eine Fahrzeugklimaanlage | |
DE10012975C1 (de) | Heizungs- oder Klimaanlage | |
CH662837A5 (de) | Kalander zur druck- und waermebehandlung von warenbahnen. | |
DE2804670C2 (de) | Deckenluftauslaß | |
EP0893581B1 (de) | Mehrwegventil | |
DE19843008A1 (de) | Temperaturregelvorrichtung | |
DE3736448A1 (de) | Luftdrallauslass und verfahren zu seinem betreiben | |
DE69704588T2 (de) | Vorrichtung für die Heizung und/oder Lüftung eines Fahrzeuginnenraumes | |
DE60221007T2 (de) | Heizungs-, belüftungs- und/oder klimaanlagen | |
DE3644590A1 (de) | Lufttechnisches geraet zum einblasen von zuluft in einen raum | |
DE19518280A1 (de) | Vorrichtung zur Heizung und/oder Belüftung des Fahrgastraums | |
EP1641643B1 (de) | Klimatisierungseinrichtung für fahrzeuge | |
EP0907476A1 (de) | Belüftungsdüse | |
EP1243450A2 (de) | Strömungsauslassvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem | |
DE19528833A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für die Drosselventilsteuerung einer Kalanderwalzenbetätigungseinrichtung | |
EP3702684B1 (de) | Klimatisierung von räumen mit quellluftzuführung und temperierung | |
DE102005031444A1 (de) | Vorrichtung zum Befeuchten einer Materialbahn | |
DE4222064C2 (de) | Luftauslaß | |
DE2428895C3 (de) | Abschlußvorrichtung für Luftaustrittsöffnungen | |
DE4343172C1 (de) | Beheizbare Walze | |
DE3043548A1 (de) | Fluidauslasseinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |