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Die vorliegende Erfindung betrifft Faserbahnmaschinen, insbesondere Papier- und Kartonmaschinen. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist genauer eine Schabereinrichtung gemäß dem Oberbegriff der Schutzanforderung 1.
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Wie gemäß dem Stand der Technik bekannt ist, weisen Faserbahnmaschinen typischerweise mehrere nacheinander angeordnete Anlagen auf, welche die Fertigungslinie der Faserbahn bilden. Eine typische Faserbahnmaschine umfasst Fertigungsvorrichtungen für die Masse, einen Stoffauflaufkasten, eine Siebpartie, eine Presspartie und eine Trockenpartie und danach einen Aufroller. Weiter kann eine Faserbahnmaschine verschiedenartige Nachbehandlungsvorrichtungen aufweisen, wie eine Anlage für Oberflächenleimung, einen Kalander, eine Streichpartie, welche normalerweise eine Streichmaschine und eine Nachtrockenpartie aufweist. Zusätzlich wird in Verbindung mit einer Faserbahnmaschine eine Rollenschneidpartie vorgesehen, welche einen Abroller, einen Rollenschneider und einen Teilbahnroller sowie Rollenverpackungsanlage aufweist.
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Im Zusammenhang mit der Fertigung der Faserbahnen wird die Oberflächenleimung zum Umwandeln der Eigenschaften der Faserbahn durch Zugabe von Oberflächenleimstoffen wie Leimchemikalien, zum Beispiel Stärke, auf die Oberfläche oder auf die Oberflächen der Faserbahn eingesetzt. Beim Streichverfahren wird seinerseits auf die Oberfläche oder auf die Oberflächen der Faserbahn eine Schicht/Schichten aus Streichfarbe durch Zugabe von Streichfarbe an einer Streichstation oder an den Streichstationen gebildet. Die Streichfarbe wird durch Nachtrocknung getrocknet. Sowohl bei der Oberflächenleimung als auch beim Streichverfahren werden Vorrichtungen basierend auf verschiedenartigen Techniken zum Auftragen von Oberflächenleimungsstoff oder Streichfarbe wie Sprühauftragseinrichtungen, Leimpressen, Vorhangauftragswerke, Bladeauftragswerke und Filmauftragswerke, eingesetzt. Eine typische Anlage für Oberflächenleimung oder Streichanlage kann mindestens einen zwischen zwei rotierenden Walzen angeordneten Nip aufweisen, bei dem der Oberflächenleimstoff oder die Streichfarbe an die Oberfläche der Bahn angepresst wird.
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Eine rotierende Walze einer Faserbahnmaschine, wie einer Papier- oder Kartonmaschine, oder eine rotierende Walze einer Streichanlage, ein Trockenzylinder oder eine Tragtrommel können mit einem Schaber ausgestattet werden. Die Aufgabe des Schabers ist es, die Oberfläche der Walze oder des Zylinders sauber zu halten. Besonders in Verbindung mit der Streichung oder Oberflächenleimung der Faserbahn kann mit einem Schaber, typischerweise mit einem Randschaber, von der Außenfläche der Walze in der Achsrichtung der Walze an den Randgebieten überschüssige Streichfarbe oder überschüssiger Oberflächenleimstoff entfernt werden. Die Aufgabe des Schabers kann auch darin bestehen, das Wickeln der Bahn um die Walze oder um den Zylinder während des Bahnabrisses zu verhindern sowie die Bahneinführung der Bahn zu unterstützen. Von dem Funktionsprinzip her gibt es hauptsächlich zwei Typen von Schabern: Der mechanische Schaber, bei dem die sich auf die ganze Breite der Walze oder des Zylinders erstreckende Schaberklinge des Schabers gegen die Außenfläche der Walze oder des Zylinders angeordnet ist, oder der Schaber ohne Kontakt bzw. kontaktlose Schaber, bei dem sich die Schaberklinge des Schaber in einem kurzen Abstand, normalerweise in einem Abstand von ein paar Millimetern, von der Außenfläche der Walze oder des Schabers befindet, wobei Luft in die Spalte zwischen der Spitze der Schaberklinge des Schabers und der Außenfläche der Walze von der Austrittsseite der Schaberklinge des Schabers geblasen wird, um das Mitlaufen der Bahn mit der Walze oder des Zylinders zu verhindern.
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Die vorliegende Erfindung betrifft besonders den in Verbindung mit der Oberflächenleimung oder Streichung der Faserbahn zu verwendenden Schaber in Axialrichtung der Walze, besonders den Randschaber. Gemäß dem Stand der Technik kann zusätzlich zum Schaber in Axialrichtung der Walze, zum Beispiel zum Randschaber, in Verbindung mit der Oberflächenleimungs- oder Streichwalze ein Schaber in Richtung des Durchmessers, also in Richtung des Walzenendes, also ein sogenannter Endschaber, angeordnet sein, womit das Ende der Walze sauber gehalten wird. In diesen Fällen bleibt zwischen der Walze oder dem Walzenbelag und dem Walzenende ein Eckraum, in dem sich Oberflächenleimstoff oder Streichfarbe abgesetzt werden kann, und dies kann nicht mit Schabern entfernt werden, wobei beim Drehen der Walze Oberflächenleimstoff oder Streichfarbe aus dem Raum heraus herum gespritzt wird, was die Umgebung schmutzig macht. In 1 ist dieser problematische Eckraum K im Bereich des Endbereiches der Oberflächenleimung oder der Streichwalze dargestellt. Wie in 1 dargestellt ist, wird der problematische Eckraum K zwischen dem Belag 11 der Walze 10 und dem Ende 12 der Walze 10 gebildet, wobei im Eckraum Oberflächenleimstoff oder Streichfarbe abgelagert werden kann, und welchen Eckraum K der Randschaber 15 in Verbindung mit der Walze 10 und der Endschaber 16 nicht erreichen, um die Ablagerungen zu entfernen.
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Die Zielsetzung der Erfindung ist es, eine Schabereinrichtung hervor zu bringen, bei der die oben beschriebenen, durch den Stand der Technik bekannten Probleme und Nachteile der Lösungen eliminiert oder mindestens auf ein Minimum reduziert werden.
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Eine besondere Zielsetzung der Erfindung ist es, eine Schabereinrichtung hervor zu bringen, bei der das im Endbereich der Oberflächenleimungs- und Streichwalze vorkommende Herumspritzen des Oberflächenleimstoffes oder der Streichfarbe eliminiert oder mindestens auf ein Minimum reduziert wird.
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Um die oben und unten dargestellten Zielsetzungen zu erreichen, ist für die erfindungsmäßige Schabereinrichtung hauptsächlich kennzeichnend, was im kennzeichnenden Teil der Schutzansprüche 1 angegeben ist. Zusätzliche bevorzugte Merkmale der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Gemäß der Erfindung umfasst die Schabereinrichtung bevorzugt eine solche Blas-/Strahlvorrichtung, welche einen zum Eckraum der Walze und des Walzenendes gerichteten Blas-/Strahlvorgang zu blasen vorgesehen ist, womit der/die im Eck abgelagerte Oberflächenleimstoff oder Streichfarbe aus dem Bereich der Walze abgelenkt wird, besonders unter den Schaber der Walze in Axialrichtung, besonders unter den Randschaber und weiter weg von dem Bereich der Walze. Der Blas-/Strahlvorgang der Blas-/Strahlvorrichtung entfernt so den Oberflächenleimstoff oder die Streichfarbe von dem Bereich der Walze und es entstehen keine Spritzer mehr. Bevorzugt wird der Oberflächenleimstoff oder die Streichfarbe vom Eck der Walze und des Walzenendes mittels des Schabers der Walze in Axialrichtung, besonders des Randschabers, in eine Auffangwanne geleitet, welche unterhalb der Walze angeordnet ist und welcher Auffangwanne auch der mittels Schabern abzuführende Oberflächenleimstoff oder Streichfarbe zugeführt wird.
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Bevorzugt wird der mittels der Blas-/Strahlvorrichtung erzeugte Blas-/Strahlvorgang zum Ende der Walze gerichtet, bevorzugt beträgt die Abweichung von der Senkrechten +/–0°–+/–75°.
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Gemäß einem bevorzugten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist die Blas-/Strahlvorrichtung in Verbindung mit dem Schaber der Walze in Axialrichtung, besonders dem Randschaber, angeordnet oder ist in der unmittelbaren Nähe des Walzenendes in einem Teil oder in der Rahmenkonstruktion der Oberflächenleimungs- oder Streichanlage befestigt.
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Gemäß einem kennzeichnenden Merkmal einer bevorzugten Erfindung ist die Blas-/Strahlvorrichtung in der Drehrichtung der Walze nach dem Schaber der Walze in Axialrichtung, insbesondere nach dem Randschaber angeordnet.
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Gemäß einem kennzeichnenden Merkmal einer bevorzugten Erfindung besteht das Blas-/Strahlmedium der Blas-/Strahlvorrichtung aus einem fließenden Stoff, gasartigen oder flüssigen Stoff. Am bevorzugtesten besteht das gasartige Blasmedium aus Luft. Am bevorzugtesten besteht das flüssige Strahlmedium aus Wasser.
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Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung besteht das Blasmedium aus Luft und der Blasdruck beträgt 0,1–6 bar, bevorzugt 0,1–3 bar.
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Gemäß einem bevorzugten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung besteht das Blasmedium aus Luft und die Blasgeschwindigkeit beträgt beim Ausgang der Blas-/Strahlvorrichtung 3–10 x die Drehgeschwindigkeit der Walze und die Luftmenge beim kontinuierlichen Betrieb 10–20 m2/h.
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Gemäß einem bevorzugten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung besteht das Blasmedium aus Luft und die Förderung der Luft zur Blasvorrichtung erfolgt mittels eines Schabers der Walze in Axialrichtung, insbesondere eines Randschabers, aus der Druckluftlinie der Belastung, die bevorzugt mit einer Druckregelvorrichtung ausgestattet ist, oder aus Druckluftlinie der Bahneinführungseinrichtungen oder aus einer anderen in Verbindung mit den Oberflächenleimungsvorrichtungen oder Streichanlagen angeordneten Druckluftlinie.
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Gemäß einem bevorzugten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung besteht das Strahlmedium aus Wasser und das Wasser wird zur Strahlvorrichtung aus der Schmierwasserlinie der Schabereinrichtung der Walze oder aus einer anderen in Verbindung mit Streichanlage angeordneten Wasserlinie gefördert.
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Gemäß einem bevorzugten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist die Düse der Blas-/Strahlvorrichtung eine Schlitzdüse oder eine Lochdüse.
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Gemäß einem bevorzugten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung beträgt die Querschnittfläche der Blas-/Strahlvorrichtung 10–15 mm2.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann mittels eines durch eine Blas-/Strahlvorrichtung hergestellten Blas-/Strahlvorgangs der im problematischen Eckraum zwischen dem Walzenbelag und dem Walzenende abgesetzte Oberflächenleimstoff oder Streichfarbenstoff kontrolliert unter den Schaber der Walze in Axialrichtung, insbesondere unter die Randschaber, und von dort aus kontrolliert von der Nähe der Walze abgeführt werden, wobei kein Herumspritzen möglich ist und die Umgebung sauber bleibt.
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Im Folgenden wird die Erfindung detailliert an Hand von Figuren der beigelegten Zeichnung beschrieben, deren Einzelteile die Erfindung keineswegs eng begrenzen sollen.
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In 1 ist schematisch der Endbereich einer Oberflächenleimungs- oder Streichwalze gemäß dem Stand der Technik dargestellt.
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In 2 ist schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung für Schabern im Endbereich der Oberflächenleimungs- oder Streichwalze dargestellt.
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In 3 ist als schematisches, dreidimensionales Bild eine Ausgestaltung gemäß der 2 dargestellt.
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In 4 ist schematisch ein bevorzugtes Beispiel für die erfindungsgemäße Anordnung für Schabern in Verbindung mit einer Oberflächenausgestaltung dargestellt.
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In 5 ist schematisch ein bevorzugtes Beispiel für die erfindungsgemäße Anordnung für Schabern in Verbindung mit einer zweiten Oberflächenausgestaltung dargestellt.
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In 1 ist schematisch in einer aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung ein problematischer Bereich im Endbereich der Oberflächenleimungs- oder Streichwalze dargestellt. In 1 ist der problematische Eckraum K zwischen dem Belag 11 der Walze 10 und dem Ende 12 der Walze dargestellt, in dem Oberflächenleim- und Streichfarbenstoff angesammelt werden kann und den der Randschaber 15 der Walze 10 und der Endschaber 16 erreichen, um die Ablagerungen zu entfernen.
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In dem Beispiel der 2–3 ist zum Schabern des Belages 11 der Walze 10 im Randbereich der Walze in Axialrichtung ein Randschaber 15 und zum Schabern der Oberfläche des Endes 12 der Walze ein Endschaber 16 vorgesehen. Die Anordnung für Schabern gemäß der Erfindung weist eine Blas-/Strahlvorrichtung 20 auf, welche vorgesehen ist, den auf den Eckraum K des Belages 11 der Walze 10 und auf den Eckraum K des Endes 12 der Walze 10 gerichteten Blas-/Strahlvorgang zu blasen, womit der sich im Eckraum angesetzte Oberflächenleim- oder Streichfarbenstoff unter den Schaber 15 der Walze 10 in Axialrichtung, welcher Schaber in der Ausführungsform der Figuren ein Randschaber 15 ist, welcher weiter den Oberflächenstoff- oder Streichfarbenstoff vom Bereich der Walze 10 oder direkt in die Auffangwanne 25 abführt. Der Oberflächenleim- oder der Streichfarbenstoff wird vom Eckraum K 12 des Belages 11 der Walze 10 und vom Eckraum K des Endes 12 der Walze 10 mittels des Schabers 15 der Walze 10 in Axialrichtung, in der Ausführungsform der 2–3 also des Randschabers, in die Auffangwanne 25 geleitet, welche unterhalb der Walze 10 angeordnet ist und in welcher Auffangwanne 25 auch der mittels Schabern abzuführende zusätzliche Oberflächenleim- oder Streichfarbenstoff zugeführt wird. Der mittels der Blas-/Strahlvorrichtung 20 erzeugte Blasvorgang/Strahlvorgang wird zum Ende 12 der Walze 10 gerichtet, bevorzugt beträgt die Abweichung von der Senkrechten +/–0° – +/– –75°. Die Blas-/Strahlvorrichtung 20 kann in Verbindung mit dem Schaber 15 der Walze 10 in Axialrichtung angeordnet oder in der unmittelbaren Nähe des Endes 12 des Walze 12 in einem Teil der Oberflächenleimungsanlage oder in der Rahmenkonstruktion befestigt sein (nicht in den Figuren dargestellt). Die Blas-/Strahlvorrichtung 20 ist in der Drehrichtung S10 der Walze nach dem Schaber 15 der Walze 10 in Axialrichtung angeordnet, wie in 4–5 dargestellt.
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In 3 ist schematisch das Ende 12 einer sich im Uhrzeigersinn drehenden Walze 10 dargestellt, in dem der Eckraum K zwischen dem Belag 11 und dem Ende 12 sichtbar ist. Der Endschaber 16 ist in der Figur fast in senkrechter Position und der Randschaber 15, also der Schaber der Walze 10 in Axialrichtung, befindet sich in einer waagerechten Position, unter welchem Randschaber eine als Auffangwanne 25 funktionierende Rinne angeordnet ist. Die den durch die Schaber 15, 16 nicht erreichbaren Eckraum K reinigende Blas-/Strahlvorrichtung 20 ist in Figur mit einem runden Querschnitt dargestellt.
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In 4 und 5 sind schematische Beispiele für den Sizer, also für die Oberflächenleimungsanlage, als Endansicht dargestellt, bei denen die durch den Oberflächenleimungsnip N gebildeteten Oberflächenleimungswalzen 10, 17 und die Faserbahn W, deren Laufrichtung mit dem Bezugszeichen SW gekennzeichnet ist, dargestellt sind. Die erfindungsmäßige Schabereinrichtung ist in den Figuren nur in Verbindung mit einer Oberflächenleimungswalze 10 dargestellt, aber auch die andere Walze kann die entsprechende Schabereinrichtung aufweisen. Es ist auch zu beachten, dass in den Figuren die Schabereinrichtung nur in Verbindung mit dem einen Ende der Walze dargestellt ist, aber selbstverständlich können die beiden Enden der Walze eine entsprechende Schabereinrichtung aufweisen.
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In 4 schabern sowohl der Randschaber 15 als auch Endschaber 16 in die gleiche Auffangwanne 25. In 5 gibt es keine Auffangwanne für den Endschaber 16. Die erfindungsgemäße Anordnung für Schabern weist so eine Blas-/Strahlvorrichtung 20 auf, durch welchen ein Blas-/Strahlvorgang zustande gebracht wird, womit der zwischen dem Belag 11 der Walze 10 und dem Ende 12 der Walze 10 gebildete Eckraum K (2–3) gereinigt wird, welche die Schaber zwecks Reinigung nicht erreichen. Mittels des durch die Blas-/Strahlvorrichtung 20 zustande gebrachten Blas-/Strahlvorganges wird der im Eckraum K angesammelte Oberflächenleimstoff in die Auffangwanne 25 oder zum Beispiel in die unterhalb der Oberflächenwalzen 10, 17 angeordnete Wanne (nicht in den Figuren dargestellt) geleitet. Die Schabereinrichtung kann auch Benetzungsstrahlvorrichtungen (nicht dargestellt) aufweisen, mit deren Hilfe in Verbindung mit Schabern 15, 16 Wasser zwischen den Schabern 15, 16 und der Walze 10 gespritzt werden kann.
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Die oben beschriebene Erfindung wird hier nur an Hand von einigen, bevorzugten Beispielen dargestellt, deren Einzelheiten nicht eng auf die Erfindung begrenzt werden sollen und viele Änderungen und Modifikationen sind möglich im Rahmen der im Folgenden durch die Schutzansprüche definierten Erfindung.
