DE19544881A1 - Maschine zur Herstellung einer kontinuierlichen Bahn - Google Patents
Maschine zur Herstellung einer kontinuierlichen BahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstel
lung einer kontinuierlichen Bahn, insbesondere Pa
pier- oder Kartonbahn gemäß Oberbegriff des An
spruchs 1.
Bei der Herstellung einer kontinuierlichen Bahn
wird diese, gegebenenfalls gemeinsam mit einem
Transportband, um verschiedene Walzen mäanderförmig
herumgeführt. Dabei werden beispielsweise Preß-
oder Trockenwalzen eingesetzt, um die die Bahn mit
einem gewissen Umschlingungswinkel herumgeführt
wird. Der mäanderförmige Bahnverlauf wird durch
Bahnleitwalzen bestimmt. Die Bahn kann so um die
Walzen, also um beispielsweise Trockenzylinder und
Bahnleitwalzen, herumgeführt werden, daß sich ein
sogenannter freier Zug ergibt, also ein Bahnab
schnitt, in welchem die Bahn keine Walze berührt.
Derartige freie Züge werden beispielsweise dafür
verwendet, das Schrumpfverhalten und den curl der
Bahn zu beeinflussen.
Es hat sich herausgestellt, daß im Bereich von
freien Zügen der Bahnrand durch Luftströmungen vom
Transportband abgehoben beziehungsweise abgelöst
wird, so daß die Gefahr eines Umschlagens besteht,
was auf jeden Fall zu nicht hinnehmbaren Qualitäts
mängeln in der Regel jedoch zu einem Bahnabriß mit
entsprechenden Produktionsstörungen führt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Maschine
zur Herstellung einer kontinuierlichen Bahn der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei der diese
Nachteile nicht gegeben sind.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Maschine gelöst,
die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
Dadurch, daß die in der Nähe des freien Zuges vor
handenen Luftströmungen gezielt beeinflußt werden,
können ein Umschlagen oder Abheben der Bahnränder
verhindert und damit auch die genannten Nachteile
beseitigt werden. Die Beeinflussung der Luftströ
mungen erfolgt durch einen Störkörper, der zur Ver
meidung von Turbulenzen in einem Abstand zur Ober
fläche des freien Zuges angeordnet ist und damit
die Grenzschicht, also die von der Bahn beziehungs
weise dem Transportband mitgerissene Luftschicht,
beeinflußt. Der Störkörper ist so ausgebildet, daß
er sich - in Transportrichtung der Bahn oder quer
dazu - über einen Bereich des freien Zuges er
streckt, um so Turbulenzen innerhalb der Grenz
schicht zu vermeiden. Damit wird sichergestellt,
daß die Bahnränder nicht umschlagen oder abheben.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Ma
schine, die sich dadurch auszeichnet, daß der Stör
körper mindestens ein Störkörperelement aufweist,
das im Bereich der von der Bahn mitgeführten Luft-
Grenzschicht angeordnet ist und das sich zumindest
über den Randbereich der Bahn erstreckt. Durch
diese Anordnung wird insbesondere die Luft-Grenz
schicht im Randbereich der Bahn beeinflußt, so daß
gerade hier Turbulenzen und damit ein Abheben oder
Umklappen vermieden werden können.
Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform der
Maschine, bei der der Störkörper als passiver Luft
leitkörper ausgebildet ist, der also nicht besaugt
ist oder irgendwelche Luftauslaßbereiche aufweist.
Der Störkörper kann also auf einfache Weise kosten
günstig realisiert werden.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Ma
schine, die sich dadurch auszeichnet, daß das Stör
körperelement parallel zur Oberfläche des freien
Zuges angeordnet ist. Damit ergibt sich eine beson
ders effektive Beeinflussung der im Bereich des
freien Zuges gegebenen Grenzschicht.
Bevorzugt wird weiterhin eine Ausführungsform der
Maschine, bei der eine Schabereinrichtung vorgese
hen ist, die die Luft-Grenzschicht von der Walzen
oberfläche abnimmt, von der der freie Zug abläuft.
Das Störkörperelement des Störkörpers ist im Be
reich zwischen Schabereinrichtung und freiem Zug
angeordnet und zeichnet sich durch eine besonders
gute Beeinflussung der Luft-Grenzschicht und damit
durch optimale Vermeidung unkontrollierter Luft
strömungen aus.
Weiterhin wird eine Ausführungsform der Maschine
bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, daß der
Störkörper eine Luftleiteinrichtung aufweist, die
wenigstens ein im wesentlichen senkrecht zum freien
Zug angeordnetes Luftleitelement umfaßt. Eine der
artige Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus,
daß ein Umschlagen oder Abheben der Ränder der Bahn
besonders effektiv verhindert wird.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übri
gen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich
nung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer er
sten Ausführungsform eines Störkörpers
und
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer
zweiten Ausführungsform eines Störkör
pers.
Aus Fig. 1 sind mehrere Walzen 1, 3 und 5 ersicht
lich, um die eine Bahn 7 gegebenenfalls gemeinsam
mit einem Transportband mäanderförmig herumgeführt
wird. Durch Pfeile sind die Drehrichtungen der Wal
zen angedeutet. Bei der hier gewählten Darstellung
läuft die Bahn 7 von der Walze 5 ab und auf die
Walze 3 auf. Von dieser läuft die Bahn 7 weiter zur
Walze 1. Die Walzen 1 und 5 können beispielsweise
Trockenzylinder sein; die Walze 3 eine Bahnleit
walze.
Zwischen der Walze 5 und der Walze 3 ist ein erster
freier Zug 9 ausgebildet, zwischen der Walze 3 und
Walze 1 ein zweiter freier Zug 11. Im Bereich der
freien Züge stützt sich die Bahn 7 nicht an den
Walzen ab, allenfalls am Transportband. Mit der
Oberfläche der Walze 5 wirkt eine Schabereinrich
tung 13 zusammen, die dazu dient, bei einem Bahnab
riß Papier von der Walze 5 zu entfernen. Dazu liegt
ein Schaber 15 auf der Oberfläche der Walze 5 an,
der an einem Schaberkörper 17 angebracht ist. Eine
Begrenzungswand 19 der Schabereinrichtung 13
verläuft im wesentlichen parallel zum ersten freien
Zug 9.
Dem Randbereich der Bahn 7 ist ein Störkörper 21
zugeordnet, der sich zur Vermeidung von Turbulenzen
in einem Abstand zur Oberfläche des freien Zuges 9
befindet, die mit der Walze 5 in Berührung stand.
Der Störkörper weist ein Störkörperelement 23 auf,
das sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in Trans
portrichtung der Bahn 7 gesehen, über einen Bereich
des freien Zuges 9 erstreckt. Das Störkörperelement
23 erstreckt sich auch senkrecht zur Bildebene,
also quer zur Transportrichtung der Bahn 7 gesehen,
über einen Bereich des freien Zuges 9. Das Störkör
perelement 23 ist flach ausgebildet, das heißt, die
in Transportrichtung der Bahn 7 oder quer dazu ge
messene Ausdehnung des Störkörperelements 23 ist
wesentlich größer als dessen senkrecht zur Oberflä
che des freien Zuges gemessene Dicke.
Die - in Transportrichtung der Bahn 7 gesehen - Länge
des Grundkörpers ist so gewählt, daß das Störkör
perelement 23 etwa die Hälfte des freien Zuges 9
überdeckt. Die Seitenkanten des Störkörperelements
23 sind abgerundet, um die Entstehung von Turbulen
zen zu vermeiden.
Das Störkörperelement 23 ist im Bereich der Grenz
schicht angeordnet, die auf der der Walze 5 zuge
wandten Oberseite der Bahn 7 gegeben ist. Es ist so
angeordnet, daß die von dem Schaber 15 von der
Oberfläche der Walze 5 abgetragene Luft nicht zur
Oberfläche des ersten freien Zuges 9 gelangen kann.
Die dem sich öffnenden Nip 25 zugewandte Seiten
kante 27 des Störkörperelements 23 befindet sich
daher nahe dem Auflagepunkt des Schabers 15 auf der
Oberfläche der Walze 5.
Die einerseits dem ersten freien Zug 9 zugewandte
Längsfläche des Störkörperelements 23 und dessen
gegenüberliegende Längsfläche sind bei der hier
dargestellten Ausführungsform beispielhaft im we
sentlichen parallel zueinander angeordnet. Die dem
Schaberkörper 17 zugewandte Längsfläche verläuft
hier auch im wesentlichen parallel zur Begrenzungs
wand 19 des Schaberkörpers 17.
Der Störkörper 21 beziehungsweise das Störkörper
element 23 ist vorzugsweise beweglich gelagert, so
daß der Abstand zur Bahn 7 und zu den den freien
Zug 9 begrenzenden Berührungspunkten der Bahn 7 mit
den Walzen 5 und 3 einstellbar ist. Auf diese Weise
können die bisher unkontrollierten Luftströmungen
und Turbulenzen gezielt beeinflußt werden. Die An
ordnung des Störkörpers 21 ist also an verschiedene
Betriebszustände, insbesondere an unterschiedliche
Transportgeschwindigkeiten der Bahn 7 anpaßbar.
Das Störkörperelement 23 ist zumindest im Bereich
des Bahnrandes vorgesehen. Es kann sich mehr oder
weniger weit über die Breite der Bahn 7 erstrecken
und dabei ein durchgehendes Störkörperelement 23
oder einzelne Teilelemente aufweisen, die in einem
Abstand zueinander über die Breite der Bahn 7 ange
ordnet sind. Denkbar ist es auch, daß das Störkör
perelement 23 mehrere - in Transportrichtung der
Bahn gesehen - nebeneinanderliegende Teilelemente
aufweist, die auf geeignete Weise miteinander ver
bunden sind.
In Fig. 1 ist dargestellt, daß der Störkörper 21
im Bereich eines von einer Walze 5 ablaufenden
freien Zuges 9 angeordnet und der von der Walze 5
ablaufenden Oberfläche der Bahn 5 zugeordnet ist.
Es ist jedoch auch möglich, den Störkörper 21 auf
der anderen Seite der Walze 3 anzuordnen, also in
dem Bereich des zweiten freien Zuges 11, in dem die
Bahn 7 von der Walze 3 ab- und auf die Walze 1 auf
läuft. Dabei ist bei einer derartigen Anordnung der
Störkörper 21 der Oberfläche der Bahn 7 zugeordnet,
die auf die Walze 1 aufläuft.
Schließlich ist es überdies denkbar, beiden freien
Zügen 9 und 11 je einen Störkörper 21 zuzuordnen.
Die Wirkung des Störkörpers 21 kann noch dadurch
verbessert werden, daß dieser eine Luftleiteinrich
tung 29 aufweist, die zur Vermeidung von Turbulen
zen wenigstens ein Luftleitelement 31 umfaßt, wie
sie in Fig. 2 dargestellt ist. Das Luftleitelement
31 ist im wesentlichen senkrecht zum Störkörperele
ment 23 des Störkörpers 21 angeordnet. Fig. 2 läßt
erkennen, daß das Luftleitelement 31 eine der Bahn
7 zugewandte Längskante 33 aufweist, die in einem
geringen Abstand zu der Oberfläche des freien Zuges
9 verläuft, die von der Walze 5 abläuft. Die Länge
des Luftleitelements 31 ist so gewählt, daß dieses
sich praktisch über die gesamte Länge des freien
Zuges 9 erstreckt, das heißt, weit in den sich öff
nenden Nip 25 hineinragt. Die Höhe des Luftleitele
ments 31 ist so gewählt, daß es den zwischen der
Schabereinrichtung 13 und der Oberfläche des freien
Zuges 9 gegebenen Abstand hier vollständig über
deckt und auch Bereiche des Schaberkörpers 17 ab
deckt.
Die Länge und Breite des Luftleitelements 31 können
an die verschiedenen Luftströmungsgegebenheiten an
gepaßt werden.
Es ist schließlich auch möglich, das Luftleitele
ment 31 so auszubilden, daß es den Rand der Bahn 7
überdeckt und gegebenenfalls - wie in Fig. 2 ge
strichelt angedeutet - auch Teile der Walze 5, der
Schabereinrichtung 13 und der Walze 3 überspannt.
Aus den gestrichelten Konturen in Fig. 2 ist er
sichtlich, daß die Luftleiteinrichtung 29 also so
groß ausgebildet sein kann, daß der freie Zug 9 in
seinem gesamten Randbereich überdeckt wird, um un
kontrollierte Luftströmungen gezielt zu beeinflus
sen und um ein Umschlagen oder Abheben der Bahnrän
der zu vermeiden. Insbesondere wird vermieden, daß
Luft seitlich unter die Bahnränder strömt.
Die Luftleiteinrichtung 29 ist vorzugsweise beweg
lich gelagert, so daß ihre Position an verschiedene
Luftströmungsverhältnisse anpaßbar ist. Dabei kann
vorgesehen werden, daß das Luftleitelement 31 ge
meinsam mit dem Störkörperelement 23 bewegt wird.
Es ist aber auch denkbar, daß das Luftleitelement
31 gegenüber dem Störkörperelement 23 des Störkör
pers 21 beweglich gelagert ist, so daß eine Posi
tionierung des Luftleitelements 31 unabhängig von
der Lage des Störkörperelements 23 durchführbar
ist.
Es ist schließlich auch denkbar, das Luftleitele
ment 31 mit Durchbrechungen zu versehen, um die
Luftströmungen gezielt zu beeinflussen. Schließlich
kann das Störkörperelement 23 sehr klein ausgebil
det werden, so daß es praktisch nur dazu dient, die
Luftleiteinrichtung 29 zu halten. Diese Ausgestal
tung wird dann bevorzugt, wenn die Luftströmungen
ganz am Rand der Bahn 7 beeinflußt werden sollen,
während eine Beeinflussung der übrigen Luftverhält
nisse nicht vorgesehen ist.
Die Positionierung des Störkörperelements 23 und
des Luftleitelements 31 kann manuell vorgenommen
werden. Denkbar ist auch eine automatische Anpas
sung der Lage beider Elemente an verschiedene Luft
strömungsverhältnisse, um damit eine flexible Be
einflussung der Luftströmungen sicherzustellen und
ein Umschlagen oder Abheben der Ränder der Bahn 7
zu verhindern.
Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, daß die hier
dargestellte Ausgestaltung der Maschine zur Her
stellung einer kontinuierlichen Bahn nicht nur für
die Herstellung von Papier- oder Kartonbahnen ein
setzbar ist. Sie kann vielmehr in all den Fällen
Verwendung finden, in denen eine Bahn während eines
Herstellungsverfahrens über mehrere Walzen mäander
förmig, insbesondere mit hoher Geschwindigkeit ge
führt wird, so daß Luftströmungen zu einem Umschla
gen oder Abheben der Ränder der Bahn führen können,
wodurch der Herstellungsprozeß behindert wird.
Überdies wird deutlich, daß bestehende Maschinen
mit einem Störkörper der hier erläuterten Art nach
gerüstet werden können.
Claims (20)
1. Maschine zur Herstellung einer kontinuierlichen
Bahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit ei
ner Anzahl von Walzen, um die die Bahn herumgeführt
wird, gekennzeichnet durch einen im Bereich des
Randes der Bahn (7) angeordneten Störkörper (21),
der zur Vermeidung von Turbulenzen in einem Abstand
zu einem freien Zug (9; 11) der Bahn (7) angeordnet
ist und sich zumindest über einen Bereich des
freien Zuges - in Transportrichtung der Bahn (7)
und/oder quer zur Transportrichtung der Bahn (7) -
erstreckt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Störkörper (21) mindestens ein Stör
körperelement (23) aufweist, das im Bereich der von
der Bahn (7) mitgeführten Luft-Grenzschicht ange
ordnet ist und das sich - quer zur Transportrichtung
der Bahn (7) gesehen - zumindest über den Randbe
reich der Bahn (7) erstreckt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Störkörper (21) als passiver
Luftleitkörper ausgebildet ist.
4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Störkörperele
ment (23) beweglich gelagert ist, so daß der Ab
stand zur Bahn (7) und zu den den freien Zug (9; 11)
begrenzenden Berührungspunkten zwischen Bahn (7)
und den Walzen (5, 3; 3, 1) - gegebenenfalls auch auto
matisch - einstellbar ist.
5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Störkörperele
ment (23) parallel zur Oberfläche des freien Zuges
(9; 11) angeordnet ist.
6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Störkörperele
ment (23) sich über die Breite der Bahn (7) er
streckt.
7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper
(21) mehrere Störkörperelemente (23) aufweist, die
in einem Abstand - in Transportrichtung der Bahn (7)
und/oder quer zur Bahn (7) gesehen - zueinander an
geordnet sind.
8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper
(21) im Bereich eines von einer Walze (5) ablaufen
den freien Zuges (9) angeordnet und der von der
Walze (5) ablaufenden Oberfläche der Bahn (7) zuge
ordnet ist.
9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberfläche der
Walze (5), von der die Bahn (7) abläuft, eine die
Luft-Grenzschicht von der Walzenoberfläche abneh
mende Schabereinrichtung (13) zugeordnet ist, und
daß der Störkörper (21) beziehungsweise das Stör
körperelement (23) im Bereich zwischen Schaberein
richtung (13) und freiem Zug (9) angeordnet ist.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Schabereinrichtung (13) eine im we
sentlichen parallel zur Oberfläche des freien Zuges
(9) verlaufende Begrenzungswand (19) aufweist, und
daß das Störkörperelement (23) in dem Freiraum zwi
schen Schabereinrichtung (13) und freiem Zug (9)
angeordnet ist.
11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper
(21) im Bereich eines auf eine Walze (1) auflaufen
den freien Zuges (11) angeordnet und der auf die
Walze (1) auflaufenden Oberfläche der Bahn (7) zu
geordnet ist.
12. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper
(21) eine Luftleiteinrichtung (29) aufweist, die
zur Vermeidung von Turbulenzen wenigstens ein im
wesentlichen senkrecht zum freien Zug (9; 11) ange
ordnetes Luftleitelement (31) umfaßt.
13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) an den den Bahnrändern zugewandten Stirn
seiten des Störkörperelements (23) angebracht ist.
14. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) größer ist als die Querschnittsfläche des
Störkörperelements (23).
15. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) sich praktisch über den gesamten freien
Zug (9; 11) erstreckt.
16. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) zumindest den zwischen Störkörperelement
(23) und freiem Zug (9) gegebenen Freiraum über
deckt.
17. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) den Raum zwischen Schabereinrichtung (13)
und freiem Zug (9) überdeckt.
18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) die Schabereinrichtung (13), eine oder
beide, den freien Zug (9) begrenzenden Walzen (5, 3)
und/oder den Rand des freien Zuges (9) zumindest
bereichsweise überdeckt.
19. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitele
ment (31) beweglich gelagert ist, so daß seine Po
sition an verschiedene Luftströmungsverhältnisse
anpaßbar fixiert werden kann.
20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß die Position des Luftleitelements (31) au
tomatisch einstellbar ist.
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