DE2500629A1

DE2500629A1 - Verfahren zur fuehrung eines bandes einer papiermaschine und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2500629A1
Application number: DE19752500629
Authority: DE
Inventors: Henry Johnson
Original assignee: Jwi Ltd
Current assignee: Jwi Ltd
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1975-07-10
Also published as: CA1044931A; FI750049A; US3966544A; SE395021B; FR2256987A1; FR2256987B1; ZA748093B; GB1484681A; AU7654474A; JPS50105901A; IT1028134B; SE7415905L

Description

Patentanwälte

DIpI. Ing. H. Weickmann, Dipl. Phys. Dr. K. Finckp
Dipl. Ing. F. A. Weickmann, Dipl. Chem. B. Hubci

8 Münci-ivin <iü, iviöhlstr. 22

Anmelderin: JWI Ltd.

1 Westmount Square Montreal, Quebec, Canada

Verfahren zur Führung eines Bandes einer Papiermaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Führung eines endlosen gewebten Bandes einer Papiermaschine, v/obei das gewebte Band von einer Antriebsrolle angetrieben ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die vorgenannten gewebten Bänder v/erden z.B. auf Papiermaschinen nach Fourdrinier eingesetzt.

Mittels derartiger Maschinen wird das Papier dadurch hergestellt, daß zunächst eine dünne Suspension von Materialfasern in Wasser aus der vorderen Kammer eines Stoffauflaufes auf ein sich bewegendes endloses Band aufgegeben wird. Wenn das Band dann im Verlauf seiner Bewegung mit den

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ORfGlNAL INSPECTED

Stützrollen oder Unterlagen und mit den Saugkästen im Formabschnitt der Maschine in Berührung kommt, dann wird durch das Band hindurch Wasser aus dem Fasermaterial entfernt, so daß eine selbsttragende dünne Schicht aus verfilzten Fasern auf der Oberfläche des Bandes zurückbleibt. Die dünne Faserschicht wird dann an einer Gautschrolle am stromab von dem Formabschnitt der Maschine gelegenen Ende von dem Band abgehoben, und das Band wird nach dem Umlauf um die Gautschrolle mittels einer Reihe Rücklaufrollen zum stromauf gelegenen Ende der Maschine zurückgeleitet, wo es um eine Brustwalze herumläuft und wieder unter den Stoffauflauf und dann zum Formabschnitt der Maschine gelangt, so daß dadurch ein ununterbrochener Arbeitszyklus vollendet v/ird. Die selbsttragende Faserschicht, die an der Gautschrolle vom Band entfernt wurde, läuft zu einem Preßabschnitt, wo weiteres Wasser entfernt wird, indem das Faservlies durch den Walzenspalt der Preßrollen hindurchgedrückt wird, wobei es sich zwischen Schichten aus Filzmaterial befindet, die ebenfalls als endlose Bänder ausgebildet sind. Das restliche Wasser wird dadurch entfernt, daß die Schicht des Faservlieses im Trocknungsabschnitt der Maschine unter endlosen Trockenbändern über dampfbeheizte Rollen geleitet wird.

Die endlosen Bänder, die im Formabschnitt der Papiermaschine verwendet v/erden, bestehen im allgemeinen aus gewebten synthetischen einfasrigen oder mehrfasrigen Garnen oder aus Metalldrähten aus Bronze oder rostfreiem Stahl oder aus einer Kombination aus diesen Materialien. Die Bänder, die in dem Preßabschnitt der Maschine verwendet werden, bestehen im allgemeinen aus Filzmaterial mit einem Träger aus gewebten oder nicht gewebten natürlichen oder synthetischen Fasergarnen. Die Trocknungsbänder bestehen im allgemeinen aus

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einem relativ starken Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Fasergarnen, die Fasern aus wärmebeständigen Mineralien enthalten. Auf jeden Fall läuft ein Band wie ein Förderband über Maschinenteile und ist SpannungsSchwankungen ausgesetzt, so daß seine Stabilität aufgehoben werden kann und das Band spiralenförmig zu der einen Seite oder anderen Seite der Maschine laufen kann. Es kann auch geschehen, daß ein gewebtes Band der vorgenannten Art eine innere Vorspannung besitzt, die bewirkt, daß das Band dauernd zu einer Seite der Maschine läuft, Es ist deshalb notwendig, eine Einrichtung -vorzusehen, die das Band laufend führt und für eine dauernde Zentrierung des Bandes sorgt.·

Um das Band während seines Laufes in der Mitte der Maschine zu halten, wurde gewöhnlich bisher eine Führungsrolle vorgesehen, über welche das Band im Rücklaufabschnitt der Maschine läuft. Die Führungsrolle kann an einem Ende quer zu ihrer Achse in der Maschinenebene bewegt werden, so daß das Band gesteuert und in seiner Bewegungsbahn gehalten wird. Das Ende der Rolle wird gewöhnlich über ein pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch angetriebenes System bewegt, das seinerseits von einer Fühleinrichtung gesteuert wird, die an einem Rand des Bandes angeordnet ist. Wenn das Band während des Betriebes zu einer Seite der Maschine läuft, dann wird die Fühleinrichtung durch den Rand des Bandes aktiviert und betätigt ihrerseits den Antriebsmechanismus, so daß das Ende der Führungsrolle derart versetzt wird, daß das Band zur gegenüberliegenden Seite der Maschine gesteuert wird.

Das bekannte Verfahren zur Führung des Bandes besitzt insbesondere bei seiner Anwendung bei langsam laufenden Maschinen den Nachteil, daß die Reaktion auf die Steuerung der Führungs-

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rolle stark verzögert ist, weil die Verschiebung des Endes der Führungsrolle notwendigerweise ziemlich klein ist und das Band viele Umläufe auf der Maschine ausführen muß, bevor eine merkliche Verschiebung des Bandes stattfindet. Wenn die Bänder in einem solchen Fall unbeabsichtigt zu einer Seite der Maschine ablaufen, dann erfolgt die Rückstellung zu spät, so daß eine Beschädigung des Bandes nicht verhindert werden kann.

Ein weiterer Nachteil besteht insbesondere bei großen Hochgeschwindigkeitspapiermaschinen darin, daß die Führungsrolle ebenso wie andere Rollen in dem System groß dimensioniert sein muß, um der Abweichung des Bandes entgegen zu wirken, so daß der Mechanismus zur Bewirkung der Verschiebung eines Endes der Rolle entsprechend groß und stabil dimensioniert sein muß und sich daraus eine Verteuerung der Maschine und der Wartung ergibt.

Es wurde bereits auch vorgeschlagen, Strahler in Verbindung mit Papiermaschinen zu verwenden. Obwohl diese Strahler normalerweise zur Reinigung des endlosen gewebten Bandes dienen, ist in der US-PS 3 830 691 eine besondere Verwendungsart eines solchen Strahlers beschrieben. Aus dieser Patentschrift ist zu entnehmen, daß der Strahler dazu dient, das gewebte Band in einem unter einer kleinen Spannung stehenden Laufteil auszubreiten.

Die Erfindung betrifft nun insbesondere die Führung eines endlosen gewebten Bandes, wie dies z.B. im Formabschnitt einer Papiermaschine verwendet wird, und gibt ein neues Verfahren zur Steuerung dieses Bandes an, ohne daß die Verwendung einer Führungsrolle und eines Antriebssystemes zur Bewegung eines Endes dieser Rolle erforderlich sind.

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Gemäß der Erfindung ist ein Hochdruckstrahler vorgesehen, der eine veränderliche Kraft zur Führung des Bandes erzeugt. Diese Führung v/ird dadurch hervorgerufen, daß die Düsen des Strahlers zum linken oder rechten Rand des Bandes betätigt oder gerichtet werden und daß den Düsen ein unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel zugeleitet wird, welches nach dem Austritt aus den Düsen entweder auf der rechten oder linken Seite auf die Oberfläche des Bandes auftrifft, je nachdem welche Bewegung des Bandes zur entgegengesetzten Seite ausgeglichen werden muß. Das Rohr des Strahlers ist dabei in vorteilhafter Weise verhältnismäßig dicht über der Oberfläche des zurücklaufenden und unter kleiner Spannung stehenden Laufteiles des Bandes angeordnet und erstreckt sich gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung über die ganze Breite des Bandes parallel zum unteren Laufteil, wobei der Strahler im rechten Winkel zur Laufrichtung angeordnet ist. Der Strahlerkopf kann entsprechend dem oszillierenden Hochdruckstrahler ausgebildet sein, der zur Säuberung der Maschen des Bandes von Harzteilchen, von Füllmaterial usw. dient. Selbstverständlich sind auch geeignete Abwandlungen denkbar, um den zur Reinigung dienenden Hochdruckstrahler derart auszubilden, daß er sowohl die Reinigungs- als auch die Führungsfunktion des Bandes übernimmt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Führungsfunktion des Bandes dadurch erzielt, daß zwei Sätze festgelegter Düsen vorgesehen sind, wobei der eine Düsensatz zur rechten Seite und der andere Düsensatz zur linken Seite des Bandes gerichtet sind und wobei die Steuerung des Strömungsmittels derart erfolgt, daß entweder der eine oder der andere Düsensatz je nach der Erforderlichkeit aktiviert v/erden.

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Gemäß einem v/eiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Düsen in bestimmten Abständen entlang dem Rohr des Strahlers verteilt angeordnet sind und einen Winkel gegenüber dem Rohr aufweisen, so daß das unter Druck aus den Düsen austretende Strömungsmittel im wesentlichen zu dem einen oder anderen Rand des Bandes geleitet wird und unter einem Winkel zwischen 10° und 60° auf der Oberfläche des Bandes auftrifft, wobei Winkel zwischen 20° und 30° bevorzugt sind.

Obwohl bisher von dem Auftreffwinkel die Rede war, ergibt sich selbstverständlich, daß dieser Winkel demjenigen Winkel entspricht, der zwischen den Düsen und dem Rohr des Strahlers gebildet wird. In der Praxis wird dieser Winkel zwischen den Düsen und dem Rohr des Strahlers eingestellt und gemessen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Strahlen fischschwanzförmig (schaufeiförmig) anstatt nadeiförmig ausgebildet sind, wenn dies unter bestimmten Umständen zweckmäßiger erscheint. Wie später noch erklärt wird, können fischschwanzförmige Strahlen eine wirkungsvollere zusätzliche Reinigung hervorrufen, wobei sie nicht nur die Führungswirkung ausüben, sondern gleichzeitig Schmutzteilchen usw. aus den Maschen des Bandes entfernen.

Der senkrechte Abstand der Düsen zur Oberfläche des Bandes hängt von dem verwendeten Strömungsmittel ab. Wenn das Strömungsmittel z.B. Wasser ist, dann wird ein Abstand von 25,4 mm bis 153 mm (1 bis 6 inches) bevorzugt. Wenn das Strömungsmittel andererseits Luft ist, dann soll-

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te der Abstand vorzugsweise nicht größer als 12,6 mm (1/2 inch) sein, um einen besten Wirkungsgrad zu erzielen. Auf jeden Fall hängt der senkrechte Abstand von der Art der verwendeten Düsen ab.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung in einer Papiermaschine nach Fourdrinier beschränkt, sondern kann ebenso in einem Formabschnitt verwendet werden, bei dem mehr als ein endloses gewebtes Band eingesetzt werden, wie dies z.B. bei folgenden Maschinen der Fall ist: Vertiforma, Bell-Baie Former, Papri-Former usw.

Ferner ist die Erfindung nicht auf den Formabschnitt einer Papiermaschine beschränkt, sondern kann ebenso im Preßabschnitt oder im Trocknungsabschnitt eingesetzt werden, damit die herkömmlichen Führungsrollen ersetzt werden. Im Trocknungsabschnitt wird erfindungsgemäß normalerweise Druckluft als veränderliche Führungskraft zur Führung des Trocknungsbandes verwendet, damit verhindert wird, daß zusätzliches Wasser dem System zugeführt wird. Die Erfindung kann ebenso zur Führung irgendeines anderen Bandes oder einer sich bewegenden Materialschicht verwendet werden, welches in der Lage ist, das Moment der Strömungsmittelstrahlen, die in einem kleinen Winkel auf die Oberfläche auftreffen, aufzunehmen und zu absorbieren.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht des Abschnittes einer an sich bekannten Fourdrinier Papiermaschine;

Fig.2 verschiedene Anordnungen für die erfindungsgemäßen Strahlerköpfe;

Fig. 3

und 4 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele für einen erfindungsgemäßen Strahlerkopf;

Fig.5 eine Draufsicht auf das in der Fig.4 dargestellte Ausführungsbeispiel;

Fig.6 eine Schnittansicht durch eine verschwenkbare Düsenanordnung und

Fig.7 eine Vorderansicht der in der Fig.6 dargestellten Düsenanordnung/ teilweise geschnitten.

In der Fig.1 ist ein an sich bekannter Abschnitt einer Fourdrinier Papiermaschine dargestellt, der ein endloses Band 1 mit einem oberen Laufteil 1a und einem unteren Laufteil 1b aufweist, wobei das Band mittels einer Gautschrolle 7 über Entwässerungsvorrichtungen mit Stützrollen A₁ Unterlagen 5 und Saugkästen 6 geführt und angetrieben wird. Im Unter- oder Rücklauf läuft das Band über eine Waschrolle 9, eine Spannrolle 10, eine Führungsrolle 11 und eine Rück-

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laufrolle 12. Das Band läuft dann um eine Brustwalze 8 herum und erreicht dann wieder den Oberlauf 1a. Der Materialnachschub auf das Band erfolgt durch die vordere Kammer 13 des Stoffauflaufes 14. Um zu verhindern, daß das Band auf die eine oder andere Seite der Maschine läuft, wird ein Ende der Führungsrolle 11 entweder stromauf oder stromab bewegt, wie dies durch die in die Fig.1 eingezeichneten Pfeile angedeutet ist, so daß eine Steuerung des Siebbandes und eine Laufkorrektur erfolgen. Der Mechanismus zur Bewegung des Endes der Führungsrolle 11 und die Abtasteinrichtung, die gewöhnlich von einer gegen den Rand des Bandes anliegenden Führungseinrichtung gebildet wird, sind nicht dargestellt.

Wie bereits in der vorgenannten US-Patentschrift ausgeführt ist, besitzt das Band einen unter großer Spannung und einen unter geringer Spannung stehenden Laufteil. Bei dem in der Fig.1 dargestellten Abschnitt werden der unter großer Spannung stehende Laufteil von dem Oberlauf 1a und der unter geringer Spannung stehende Laufteil von dem Unterlauf 1b gebildet. Die Führungseinrichtungen sind normalerweise im unter geringer Spannung stehenden Unterlauf des endlosen Bandes angeordnet, da eine seitliche Verschiebung des Bandes leichter in dem unter geringer Spannung stehenden Laufteil als in dem unter hoher Spannung stehenden Laufteil durchzuführen ist. Wie die Fig.1 zeigt, ist die Führungsrolle 11 daher in dem unter geringer Spannung stehenden Laufteil 1b des endlosen gewebten Bandes 1 angeordnet.

In der Fig.2 ist zu erkennen, daß an Stelle der Führungsrolle 1 1 gemäß der Erfindung ein zur Führung dienender Strahler 17 vorgesehen ist, der wiederum in dem unter geringer Spannung stehenden Laufteil 1b des endlosen Bandes angeordnet ist. Bei

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einigen Maschinen, die im Rücklaufteil mehr als vier Rollen aufweisen, können nicht nur die Führungsrolle, sondern außerdem eine Rücklauf rolle weggelassen v/erden»

Bei dem in der Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein einzelnes Strahlerrohr, welches das endlose Band übergreift, in der Mitte in zv/ei unabhängige Abschnitte 117a und 117b unterteilt. Der Abschnitt 117a besitzt eine Reihe Düsen 153, die auf den linken Rand des Bandes 100 gerichtet sind, und der Abschnitt 117b besitzt eine Reihe Düsen 154, die auf den rechten Rand des Bandes gerichtet sind. Durch ein Rohr 150 wird ein unter Druck stehendes Strömungsmittel zum Ventil 151 geleitet, das seinerseits das unter Druck stehende Strömungsmittel entweder dem Abschnitt 117a oder dem Abschnitt 117b, jedoch nicht beiden Abschnitten gleichzeitig zuleitet, wie dies an sich bekannt ist. Eine Ventilsteuerstange 152 ist mit einem an sich bekannten und nicht dargestellten Antrieb verbunden, v/elcher von einer ebenfalls bekannten und nicht dargestellten Fühleinrichtung betätigt wird, so daß entweder die Düsen im Abschnitt 117a oder die Düsen im Abschnitt 117b aktiviert werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in den Fig.4 und 5 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel· besitzt der zur Führung dienende Strahler ein einziges Rohr, das entlang seiner Länge in zwei getrennte parallele Abschnitte unterteilt ist, oder anders ausgedrückt, das von einem Zwillingsrohr 217Λ und 217B gebildet wird, wie dies in den Fig.4 und 5 dargestellt ist. Alle sich in einem Abschnitt befindlichen Düsen sind zu einem Rand des Bandes gerichtet und alle sich im anderen Abschnitt befindlichen Düsen sind zum anderen Rand des Bandes gerichtet. Das zugeführte unter

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Druck stehende Strömungsmittel wird mittels des Ventils 251 entweder zum Rohrabschnitt 217A oder zum Rohrabschnitt 217B geleitet, wobei das Ventil 251 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel mittels einer Antriebseinrichtung gesteuert wird.

Wie in der Fig.2 gezeigt ist, kann der zur Führung dienende Strahler sowohl bei dem einen als auch bei dem anderen Ausführungsbeispiel an verschiedenen Stellen angeordnet sein, z.B. an der Stelle 17 oder 17' im-Rücklaufabschnitt des Bandes, und befindet sich normalerweise zwischen dem Oberlauf und dem Unterlauf, wo er sich parallel zur Bandoberfläche erstreckt. Die Düsen sind in unmittelbarer Nähe des Bandes angeordnet und derart ausgerichtet, daß die Strömungsmittelstrahlen auf die Innenfläche des Unterlaufes 1b sowohl auf der einen Seite als auch auf der anderen Seite der Maschine auftreffen. Wenn das Band während des Betriebes anfangen sollte, spiralenförmig beispielsweise zur rechten Seite der Maschine zu laufen, dann werden diejenigen Düsen, die zur linken Seite der Maschine zeigen, durch die Fühleinrichtung entsprechend aktiviert und die auf den linken Rand des Bandes auftreffenden Strömungsmittelstrahlen erzeugen eine Horizontalkraftkomponente, welche den Kräften entgegenwirkt, die das Band zur rechten Seite der Maschine schraubenförmig zu bewegen versuchen. Wenn das Band anfangen sollte, sich schraubenförmig zur linken Seite der Maschine zu bewegen, dann aktiviert die Fühleinrichtung diejenigen Düsen, die zur rechten Seite der Maschine gerichtet sind, so daß gleichfalls die Neigung des Bandes, sich schraubenförmig zur linken Seite zu bewegen, · aufgehoben wird. Durch eine geeignete Einstellung der Fühleinrichtung kann eine Steuerung des Bandes erreicht werden, durch welche das Band dauernd im Bereich der Mitte der Papiermaschine läuft.

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Der Strahler kann ebenfalls außerhalb des von dem endlosen gewebten Band umschlossenen Bereiches angeordnet sein, wie dies mit dem Bezugszeichen 17" in der Fig.2 angedeutet ist. In einigen Abschnitten der Papiermaschine v/ird diese Anordnung des zur Führung dienenden Strahlers bevorzugt.

Die Fühleinrichtung weist normalerweise eine Führungseinrichtung auf, die an einer Seite leicht gegen den Rand des gewebten Bandes anliegt und in Abhängigkeit von ihrer Stellung in Bezug auf den Maschinenrahmen den Mechanismus zur Steuerung der Ventilsteuerstange 152 über ein pneumatisches_% Servosystem aktiviert. Wenn sich also das gewebte Band 100 z.B. nach links bewegt, dann bewegt sich die Führungseinrichtung ebenfalls nach links und aktiviert das Servosystem, damit die Ventilsteuerstange 152 derart bewegt wird, daß das Ventil 151 das unter Druck stehende Strömungsmittel zum Abschnitt 117b leitet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung kann der zur Führung dienende Strahler ebenfalls als Reinigungseinrichtung dienen, welche die Harzteilchen, Füllmaterial usw. aus den Maschen des Bandes entfernt. In einem solchen Fall werden alle Düsen dauernd aktiviert, während die Papiermaschine läuft, und die Führung wird dadurch hervorgerufen, daß ein Druckdifferential zwischen den zur einen Seite der Maschine und den zur anderen Seite der Maschine gerichteten Strahlen erzeugt wird. Das Strahlersystem kann ferner derart ausgestattet sein, daß es in seitlicher Richtung oszilliert, so daß eine bessere Überstreichung der Fläche des Bandes erfolgt.

Gemäß einem v/eiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann

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die zur Führung dienende Strahleranordnung gemäß Fig.3 außerdem als Spreizstrahler Verwendung finden, wie dies bereits in der US-PS 3 830 691 beschrieben ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden alle Düsen ununterbrochen aktiviert, und die Kombinationswirkung der Strahlen der Düsen 153 und der Düsen 154 bewirken ein Ausbreiten des Bandes von der Mitte her nach außen, so daß die Ausbildung von Falten verhindert wird, während die Führung des Bandes gleichzeitig durch die Erzeugung des erforderlichen Druckdifferentials zwischen den beiden Düsenreihen erreicht wird. Mit geeigneten Düsen und/oder Oszillationseinrichtungen könnte ein solcher Strahler auch als Reinigungseinrichtung dienen.

Selbstverständlich ist es bei den beiden zuletzt genannten Ausführungsbeispielen auch möglich, daß die getrennten Abschnitte des zur Führung dienenden Strahlers nicht von einer gemeinsamen Druckmittelquelle über ein Ventil gespeist werden, sondern daß jeder Abschnitt von einer unabhängigen Druckmittelquelle gespeist wird. Die bei den beiden zuletzt genannten Ausführungsbeispielen vorgesehenen Ventile 151 bzw. 252 könnten dann entfallen.

Es könnte ferner eine an sich bekannte Einrichtung vorgesehen sein, mit v/elcher sich der Druck jeder Druckmittelquelle verändern ließe. Das am Ausgang jeder Druckmittelquelle herrschende Druckniveau könnte mittels einer Fühleinrichtung gesteuert werden, wobei diese Einrichtung der bereits beschriebenen Fühleinrichtung entsprechen könnte. Wenn sich also das endlose Band z.B. zur linken Seite der Maschine bewegt, dann wird in den nach rechts gerichteten Düsen ein größerer Druck erzeugt, so daß das gewebte Band nach rechts bewegt und dadurch zentriert wird.

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Betrachtet man bestimmte Parameter, dann ist es an sich bekannt, daß sich die erzielbare maximale Horizontalkraftkomponente, die von jeder Düse ausgeübt wird, mit dem Druck des Strömungsmittels, dem Düsendurchmesser und dem Auftreffwinkel des StrömungsmitteIs verändert. Eine Führung kann mit einem minimalen Strömungsmittelvolumen, das unter einem hohen Druck steht, und einem kleinen Düsendurchmesser erzielt v/erden oder mit einem großen Strömungsmittelvolumen, das unter einem niedrigen Druck steht, und v/obei die Düse einen großen Durchmesser aufweist. Wenn es sich bei dem Strömungsmittel um Wasser handelt, dann ergibt sich das Verhältnis aus Druck und Volumen normalerweise nur unter Berücksichtigung des zusätzlichen Wasservolumens, das von der Papiermaschine ohne Beeinträchtigung des Wirkungsgrades aufgenommen werden kann. Gewöhnlich zieht man jedoch vor, die Wassermenge, die dem System zugeführt wird, auf einem Minimum zu halten, wobei dies dadurch erreicht werden kann, daß der Druck erhöht und Düsen mit einem kleinen Düsendurchmesser verwendet v/erden.

Bei Versuchen zur Bestimmung der bevorzugten Parameter wurde überraschenderweise beobachtet, daß das gewebte Band über einen großen Auftreffwinkelbereich in der Lage ist, v/eit mehr Energie eines Strömungsmittelstrahles zu absorbieren, als dies erwartet wurde. Z.B. wird eine befriedigende Horizontalkraftkomponente unter einem Auftreffwinkel θ von 10° bis 60° erreicht. Die besten Ergebnisse wurden im Bereich von 20° bis 30°, insbesondere im unmittelbaren Bereich von 20° erzielt. Diese Ergebnisse wurden erzielt, wenn als Strömungsmittel Wasser oder Luft verwendet wurde.

Es wurde ferner beobachtet, daß der Druck von der Düsengröße und der Anzahl der Düsen abhängig ist, die erforder-

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lieh sind, um eine entsprechende Seitenkraft zur Führung des Bandes zu erzeugen. Ein abgegrenzter Betriebsbereich für die Drücke wurde nicht ermittelt. Es ergaben sich jedoch befriedigende Ergebnisse sowohl bei der Verwendung von Luft als auch von Wasser bei Drücken von 7,03, 14,1, 28,1 und 42,2 kp/cm² (100, 200, 400, 600 psi) unter Verwendung von Düsen mit einem Durchmesser von 0,91 bis 1,7 mm (0,036" bis 0,067"). Drücke von 28,1 bis 42,2 kp/cm² (400 600 psi) sind bevorzugt.

Versuche zur Bestimmung des optimalen Abstandes zwischen der Düsenspitze und dem Band, der im rechten Winkel zur Oberfläche des Bandes gemessen wurde, haben gezeigt, daß die besten Ergebnisse praktisch unabhängig vom Abstand zwischen 25,4 und 152,4 (1 und 6 inches) erzielt wurden, wenn als Strömungsmittel Wasser verwendet wurde, wobei der Abstand vorzugsweise nicht mehr als 12,6 mm (1/2 inch) betragen sollte, wenn Luft verwendet wird.

Um zu verhindern, daß sich durch die Aufbringung von ungleichmäßigen Horizontalkraftkomponenten an verschiedenen Stellen über die Bandbreite im Band Falten ausbilden, insbesondere wenn sich im System unvermeidliche Änderungen einstellen, so daß an derjenigen Seite, auf v/elche die Düsen gerichtet sind, eine Kraft erzeugt wird, die unbeabsichtigt kleiner ist als auf derjenigen Seite, zu v/elcher sich das Band bewegt hat, ist es erwünscht, mittels derjenigen Düsen eine zunehmend größere Kraft zu erzeugen, welche näher an der Seite angeordnet sind, zu welcher das Band hingeführt werden soll.

Die Horizontalkraftkomponente kann dadurch vergrößert oder

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verkleinert v/erden, daß der Auftreffwinkel oder die Druck-/ Durchmesserverhältnisse der Düse geändert werden. Was die Erfindung anbetrifft, so wird zur Verringerung der Horizontalkraftkomponente die Vergrößerung des Auftreffwinkels bevorzugt, und dieses Verfahren ist in der Fig.4 dargestellt, indem dort gezeigt ist, daß das Band durch eine Aktivierung der nach links geschwenkten Düsen zur linken .Seite geführt v/ird. Es ist augenscheinlich, daß, wenn die auf der rechten Seite des Strahlerrohres liegenden Strömungsmittelstrahlen einen größeren Einfluß auf das Band ausüben als die auf der linken Seite des Strahlerrohres liegenden Strahlen, sich das Band aufwirft und an irgendeiner Stelle zwischen seinen Rändern eine Falte ausbildet. Wenn die auf das Band ausgeübte Kraft jedoch von der rechten Seite zur linken Seite des Bandes zunehmend ansteigt, wenn das Band nach links verschoben wird, dann können sich keine Falten ausbilden, und die in ihrer Stärke unterschiedlichen Strahlen sorgen in ihrer Gesamtheit dafür, daß das Band eben bleibt.

Versuchsergebnisse zeigen, daß die größte Horizontalkraftkomponente erzielt wird, wenn der Auftreffwinkel etwa 20° be,trägt. In Bezug auf die Fig. 4 bedeutet das, daß die beste und sicherste Führungswirkung dann erzielt wird, wenn der Auftreffwinkel θ am äußersten linken Ende des Strahlers annähernd 20° beträgt und die anderen Auftreffwinkel Θ2, Θ3 usw. der Strahlen zur rächten Seite des Strahlers fortschreitend zunehmen. Zur Erzielung einer v/irksamen Führung sollte der am rechten Ende des Strahlers gelegene.größte Winkel nicht größer als 30° sein.

Die über die Breite des Bandes wirkende Kraft kann auch dadurch verändert werden, daß an Stelle von zunehmend

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kleineren Schwenkwinkeln Düs-en mit zunehmend größeren Durchmessern verwendet werden. Dieses Verfahren hätte jedoch den Nachteil, daß sich ein unerwünschter Druckabfall über die Länge des Strahlerrohres einstellen würde, durch welchen der Wirkungsgrad des gesamten Systems verringert würde, xvenn die Düsen nicht unabhängig von einer konstanten Druckquelle gespeist werden. Obwohl in Verbindung mit den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung nur fest installierte Düsen erwähnt wurden, sei auch darauf hingewiesen, daß Düsen verwendet werden können, die schwenkbar angeordnet sind, so daß an Stelle von getrennten Strahlerrohren für jeden Düsensatz ein einziges Strahlerrohr mit einem einzigen schwenkbaren Düsensatz verwendet werden kann. In einem solchen Fall kann jede Düse entweder zur linken oder zur rechten Seite geschwenkt werden, je nachdem, wie dies zur Führung des Bandes erforderlich ist. In einem solchen Fall bewirkt der von der Fühleinrichtung gesteuerte Mechanismus eine Verschwenkung der Düsen anstatt eine Drehung eines Ventils.

Eine Montageanordnung für eine schwenkbare Düse ist in den Fig.6 und 7 dargestellt. In diesen Figuren ist zu erkennen, daß die Düse 501 schwenkbar an einem Rohr 503 montiert ist, welches seinerseits am Rohr 505 befestigt ist. In der Zeichnung ist nicht dargestellt, daß das Rohr 505 mit einer Druckmittelquelle verbunden ist, die die Düsen mit dem unter Druck stehenden Strömungsmittel speist. Obwohl außerdem gezeigt ist, daß nur eine Düse am Rohr 505 befestigt ist, sind über die ganze Länge des Rohres mehrere gleichartige Düsen befestigt, und das Rohr befindet sich im Bereich eines unter einer niedrigen Spannung stehenden Laufteiles des endlosen gewebten Bandes, wie z.B. an den Stellen 17, 17' und 17" gemäß Fig.2.

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Der von dem Rohr 505 umschlossene Raum 507 steht mit dem
von dem Rohr 503 umschlossenen Raum 509 in Verbindung, welcher seinerseits über eine ringförmige öffnung 513 des Rohres 503 mit dem Innenraum 511 der Düse in Verbindung steht. Die ringförmige öffnung 513 ist lang genug, daß eine dauernde Verbindung zwischen dem Innenraum 509 und dem Innenraum 511 über den gesamten Schwenkbereich der Düse gewährleistet wird.

Das obere Ende der Düse ist an der Stelle 515 schwenkbar
an einer Stange 517 angelenkt. Die Stange 517 erstreckt
sich parallel zum Rohr 505 über dessen ganze Länge. Alle
am Rohr befestigten Düsen sind mit der Stange 517 ebenso
wie die in der Fig.7 dargestellte Düse angelenkt. Die Stange 517 kann nach links oder nach rechts bewegt v/erden, wie dies durch den Pfeil 519 angedeutet ist, und wenn die Stange 517 nach links bewegt wird, dann zeigen die Düsen nach rechts
bzw. umgekehrt. Die Bewegung der Stange wird wiederum von
den Fühleinrichtungen gesteuert.

Alle am Rohr 505 befestigten Düsen zeigen daher während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung in die gleiche
Richtung.

Obwohl nur Strahlen beschrieben wurden, die im rechten Winkel zur Bandbewegungsrichtung verlaufen, ist es auch möglich, die Düsen derart zu neigen, daß sie einen etwas anderen Winkel zur Längsbewegungsrichtung des Bandes einnehmen. (Siehe 17a und 17b gemäß Fig.2).

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Claims

Patentansprüche

1. j Verfahren zur Führung eines endlosen gewebten Bandes

einer Papiermaschine, wobei das gewebte Band von einer Antriebsrolle angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Band einen unter einer großen Spannung und einen unter kleiner Spannung stehenden Lauf teil auf v/eist, wobei sich der rechte und der linke Rand im Bereich der rechten bzw. der linken Seite der Maschine befinden und der unter großer Spannung stehende Laufteil in Laufrichtung des Bandes vor der Antriebsrolle liegt, während der unter kleiner Spannung stehende Laufteil in Laufrichtung des Bandes hinter der Antriebsrolle liegt, daß ein zur Führung dienender Strahler (17, 117, 217) vorgesehen wird, der quer über die Breite des endlosen gewebten Bandes (1) greift und eine Reihe von Düsen (153, 154) aufweist, die an ein Rohr (217a, b) angeschlossen sind, daß durch das Rohr ein unter Druck stehendes Strömungsmittel zu den Austrittsmündungen derjenigen Düsen geleitet wird, die zum linken Rand des endlosen gewebten Bandes weisen, so daß das endlose gewebte Band zur linken Seite der Maschine geführt wird, und daß durch das Rohr ein unter Druck stehendes Strömungsmittel zu den Austrittsmündungen derjenigen Düsen geleitet wird, die zum rechten Rand des endlosen gewebten Bandes v/eisen, so daß das endlose gewebte Band zur rechten Seite der Maschine geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich net, daß der zur Führung dienende Strahler mit einem rechten Abschnitt (117a) und einem linken Abschnitt (117b) ausgestattet wird, daß die Düsen des rechten Abschnittes

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zum rechten Rand des Bandes und die Düsen des linken Abschnittes zum linken Rand gerichtet v/erden und daß ein unter Druck stehendes Strömungsmittel zum rechten Abschnitt geleitet wird, um das endlose gewebte Band zur rechten Seite der Maschine zu führen, während ein unter Druck stehendes Strömungsmittel zum linken Abschnitt geleitet wird, um das endlose gewebte Band zur linken Seite der xMaschine zu führen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein unter Druck stehendes Strömungsmittel laufend sowohl zum linken als auch zum rechten Abschnitt gefördert wird und daß einerseits der Druck des zum linken Abschnitt geleiteten Strömungsmittels gesteigert wird, um das endlose gewebte Band zur linken Seite der Maschine zu führen, während andererseits der Druck des zum rechten Abschnitt geleiteten Strömungsmittels gesteigert wird, um das endlose gewebte Band zur rechten Seite der Maschine zu führen.

4* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose gewebte Band einen oberen und einen unteren Laufteil (1a, 1b) aufweist, wobei der obere Laufteil mit einer großen Spannung und der untere Laufteil mit einer kleinen Spannung gespannt werden, und daß der zur Führung dienende Strahler zwischen dem oberen und dem unteren Laufteil in der Nähe des unteren Laufteiles angeordnet wird, so daß das unter Druck stehende Strömungsmittel gegen die Innenfläche des unteren Laufteiles geleitet wird.

5. Papiermaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit wenigstens einem end-

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losen gewebten Band, welches von einer Antriebsrolle angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose gewebte Band (1, 100) einen unter einer großen Spannung stehenden Laufteil (1a) und einen unter einer kleinen Spannung stehenden Laufteil(1b) sowie einen rechten und einen linken Rand aufweist, die sich im Bereich der linken bzw. der rechten Seite der Maschine befinden, daß der unter großer Spannung stehende Laufteil in Laufrichtung des Bandes vor der Antriebsrolle liegt, während der unter kleiner Spannung stehende Laufteil in Laufrichtung des Bandes hinter der Antriebsrolle liegt, daß wenigstens ein zur Führung dienender Strahler (17, 117, 217) vorgesehen ist, der eine Reihe von mit einem Rohr verbundenen Düsen (153, 154, 501) aufweist, die von einer Druckquelle über das Rohr mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel gespeist v/erden, daß die Düsen Austrittsmündungen aufweisen, welche auf eine Fläche des endlosen gewebten Bandes im Bereich des unter der kleinen Spannung stehenden Laufteiles gerichtet sind, daß der Strahler die ganze Breite des endlosen gewebten Bandes übergreift und daß das Band mittels eine unterschiedliche Kraft erzeugender Düsen zur rechten oder zur linken Seite der Maschine führbar ist.

Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der zur Führung dienende Strahler (117, 217) einen rechten Abschnitt (117a, 217A) und einen linken /abschnitt (117b, 217B) aufweist und daß die im rechten Abschnitt angeordneten Düsen zum rechten Rand und die im linken Abschnitt angeordneten Düsen zum linken Rand des Bandes (100) gerichtet sind.

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7. Papiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der rechte und der linke Abschnitt (117a, 117b) fluchtend zueinander und mit den Enden gegeneinander quer zum endlosen Band angeordnet sind und daß der linke Abschnitt im Bereich der linken Seite der Maschine und der rechte Abschnitt im Bereich der rechten Seite der Maschine angeordnet sind.

8. Papiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der rechte und der linke Abschnitt (217A, 217B) parallel nebeneinander angeordnet sind und das endlose Band (100) übergreift.

9. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ventil (151, 251) vorgesehen ist, welches die Strömungsmittelquelle nur mit dem rechten oder linken Abschnitt (117a, 117b, 217A, 217B) verbindet.

10. Papiermaschine nach eindem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Strömungs-

* mittelquelle zur Spannung des rechten Abschnittes und eine getrennte zweite Strömungsmittelquelle zur Spannung des linken Abschnittes vorgesehen sind sowie eine Einrichtung zur änderung des Druckes der ersten und zweiten Strömungsmittelquelle, so daß unterschiedliche Drücke in den beiden Abschnitten herrschen.

11. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeich η e t , daß jede Düse (153, 154) in einem Winkel von weniger als 90° gegenüber dem Rohr

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(117a, 117b, 217A, 217B) angeordnet und zur Oberfläche des endlosen gewebten Bandes (100) gerichtet ist, daß die Austrittsmündungen nahezu aller im linken Abschnitt angeordneten Düsen zum linken Rand des Bandes gerichtet sind, während die Austrittsmündungen nahezu aller im rechten Abschnitt angeordneten Düsen zum rechten Rand des Bandes gerichtet sind, so daß das unter Druck aus den Austrittsmündungen der Düsen austretende Strömungsmittel auf die Oberfläche des endlosen gewebten Bandes auftrifft und im wesentlichen zu den seitlichen Rändern des endlosen gewebten Bandes gerichtet ist.

12. Papiermaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die zwischen den Düsen und dem Rohr gebildeten Winkel (Θ) im linken Abschnitt (117a) von links nach rechts und im rechten Abschnitt (117b) von rechts nach links zunehmend größer werden.

13. Papiermaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Austrittsmündungen der Düsen im linken Abschnitt von rechts nach links und im rechten Abschnitt von links nach rechts zunehmend größer werden.

14. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß jede Düse (501) schwenkbar an dem Rohr (505) angelenkt ist und daß eine Einrichtung

(517) vorgesehen ist, welche die Düsen miteinander verbindet, so daß alle Düsen gleichzeitig und die Austrittsmündungen der Düsen zum rechten oder linken Rand des endlosen Bandes (100) schwenkbar sind.

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15. Papiermaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (Θ) zwischen jeder Düse und dem Rohr zv/ischen 10° und 60° beträgt.

16. Papiermaschine nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η • zeichnet , daß der Winkel (Θ) zwischen jeder Düse und dem Rohr zwischen 20° und 30° beträgt.

17. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungsmittel Wasser ist.

18. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungsmittel Luft ist.

19. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Düsen einen fischschwanz- · artigen Sprühstrahl mit einem großen Auftreffquerschnitt auf dem gewebten Band (100) erzeugen, dessen Länge sich in Richtung der Bandbreite erstreckt und daß der Auftreffquerschnitt der Sprühstrahlen benachbarter Düsen einander überlappen, so daß sie im wesentlichen auf die

. ganze Fläche des endlosen gewebten Bandes eine Reinigungswirkung ausüben.

20. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen nadeiförmige Strahlen erzeugen und daß der zur Führung dienende Strahler in Maschinenquerrichtung quer zum endlosen gewebten Band oszilliert, um im wesentlichen auf die ganze Fläche des endlosen gewebten Bandes eine Reinigungswirkung auszuüben.

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21. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das endlose gewebte Band (100) einen oberen und einen unteren Laufteil (Ia₇ 1b) aufweist, wobei der obere Laufteil mit einer großen Spannung und der untere Laufteil mit einer kleinen Spannung gespannt sind, und daß der zur Führung dienende Strahler zwischen dem oberen und dem unteren Laufteil in der Nähe des unteren Laufteiles angeordnet ist.

22. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungsmittel unter einem Druck von 28 - 42 kp/cm² (400 - 600 psi) steht.

23. Papiermaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Austrittsmündungen der Düsen einen senkrechten Abstand zur Bandoberfläche von 25 153 mm (1" - 6") aufweisen.

24. Papiermaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Austrittsmündungen der Düsen einen senkrechten Abstand zur Bandoberfläche von weniger

, als 12,6 mm (1/2") aufweisen.

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