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Kennwort: "Bahnstabilisator
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Trockenpartie einer Papiermaschine Technisches Gebiet Die Erfindung
betrifft eine Trockenpartie einer Papiermaschine mit mehreren Trockenzylindern,
die in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordnet sind. In einer solchen Trockenpartie
läuft die zu trocknende Papierbahn näanderförmig über die Trockenzylinder. Die Erfindung
befaßt sich in erster Linie mit Papiermaschinen für besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeiten.
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Dort besteht am Anfang der Trockenpartie die Gefahr, daß die noch
feuchte Papierbahn reißt. Es wird deshalb ein endloses luftdurchlässiges Stützband
vorgesehen, das zusammen mit der Papierbahn durch den Anfangsbereich der Trockenpartie
läuft und das die Papierbahn insbesondere an den freien Strecken zwischen je zwei
Zylindern stützt. Dabei liegen die Trockenzylinder der einen Reihe (vorzugsweise
der unteren Reihe) im Inneren der Stützband-Schlaufe und die Trockenzylinder der
anderen (vorzugsweise der oberen Reihe) außerhalb der Stützband-Schlaufe.
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Das Stützband drückt somit die Papierbahn an die außenliegenden Trockenzylinder
an. Im Bereich der innenliegenden Zylinder befindet sich dagegen das Stützband zwischen
der Zylindermantelfläche und der Papierbahn.
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Stand der Technik 1. DE-OS 27 12 184 (= US-PS 4 190 964) 2. DE-OS
23 55 397 (= US-PS 3 868 780) 3. WO 81/01428 Die Druckschrift 1 befaßt sich mit
dem Problem, daß die zu trocknende Papierbahn - wenn sie auf der Außenseite des
Stützbandes über die innenliegenden Trockenzylinder läuft - bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
nicht mehr sicher am Stützband anliegt. Als Ursache hierfür ist dort angegeben,
daß sich in dem Einlaufzwickel (zwischen dem innenliegenden Zylinder und dem Stützband)
ein Überdruck bildet. Außerdem wirken Fliehkräfte auf die um den innenliegenden
Zylinder laufende Papierbahn. Zur Abhilfe wird vorgeschlagen, an dem genannten Einlaufzwickel
eine als Luftsperre wirkende Leiste anzuordnen, die einerseits an dem innenliegenden
Zylinder anliegt und die andererseits zum Stützband hin eine nachgiebige Dichtung
in Form einer Bürste aufweist. Diese Luftsperre behindert somit den Transport von
Luft in den Einlaufzwickel hinein. Da dieser Lufttransport nicht vollkommen verhindert
werden kann, hat die Leiste Entlüftungsöffnungen.
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In der Druckschrift 2 sind die innenliegenden Trockenzylinder durch
perforierte Leitwalzen ersetzt. Der Innenraum der Stützband-Schlaufe ist durch seitliche
Wände von der Umgebung abgeschirmt. Mit Hilfe eines Gebläses wird Unterdruck im
Innenraum der Stützband-Schlaufe erzeugt. Dadurch wird versucht, die Papierbahn
an den geraden Laufstrecken zwischen den Trockenzylindern und den Leitwalzen und
im Bereich der Leitwalzen selbst an das Stützband anzusaugen. Es ist jedoch ein
hoher Energieaufwand für das Erzeugen des Unterdruckes erforderlich.
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In der Druckschrift 3 werden deshalb Unterdruck-Kästen vorgesehen,
die im wesentlichen nur an den geraden Laufstrecken zwischeri je zwei zylindern
wirksapi sind. In cier Fig. D ist ein
als Unterdruckkasten ausgebildeter
Luftleitkasten dargestellt, der an der Ablaufstelle der Papierbahn und des Stützbandes
vom außenliegenden Zylinder sowie am Einlaufzwickel zum innenliegenden Trockenzylinder
Saugöffnungen aufweist. Im Bereich zwischen diesen beiden Saugzonen hat der Unterdruckkasten
eine ebene Platte, die sich entlang der Laufrichtung des Stützbandes erstreckt.
Zwischen der Platte und dem Stützband verbleibt ein Luftspalt, in dem sich ohne
Anwendung von Unterdruck, also nur durch die Transportwirkung des Stützbandes eine
Luftströmung einstellt. Der Luftspalt ist gegenüber beiden Saugzonen durch Dichtleisten
begrenzt. Das Abführen des erzeugten Luftstromes erfolgt mit Hilfe von engen Rohren,
die quer durch die Unterdruckkammer verlaufen.
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Darstellung der Erfindung Die Erfindung geht aus von der bekannten
Konstruktion gemäß Fig. 6 der Druckschrift 3. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde,
das Abheben der Papierbahn vom Stützband möglichst weitgehend zu vermindern, ohne
daß hierfür Einrichtungen zum Erzeugen von Unterdruck erforderlich sind.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Diese besagen mit anderen Worten folgendes: Man kann auf das Absaugen von Luft an
der Ablaufstelle vom außenliegenden Zylinder sowie aus dem Einlaufzwickel des innenliegenden
Zylinders durchaus verzichten, wenn man einerseits in bekannter Weise die vom Stützband
und die vom innenliegenden Zylinder transportierten Luftgrenzschichten abstreift
und wenn man andererseits dem an der Platte (hinter der Abstreifstelle) vom Stützband
erzeugten Luftstrom - auf seinem Weg in das Innere des Luftleitkastens und von dort
wieder nach außen - ständig sehr große Strömungsquerschnitte zur Verfügung stellt.
Um dies zu erreichen, muß die Platte in Bandlaufrichtung in einem verhältnismäßig
großen Abstand vom Mantel des innenliegenden Zylinders enden. Außerdem muß dort
der Luftleitkasten besonders große Eintrittsöffnungen aufweisen.
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Es kommt also darauf an, daß dem relativ langsamen Luftstrom möglichst
wenig Widerstände entgegenstehen. Deshalb sind auch sehr große Luftaustrittsöffnungen
am Luftleitkasten vorgesehen.
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Durch diese Maßnahmen gelingt es, im Bereich der Platte eine großc
Luftmenge durch das Stützband hindurch abzuführen, so daß sich die Papierbahn am
Einlaufzwickel nur sehr wenig vom Stützband abhebt, obwohl dort, wie schon erwähnt,
auf das Luftabsaugen mittels Unterdruck verzichtet wird. Dementsprechend ist auch
am Umfang des innenliegenden Zylinders und im Einlaufzwickel vor dem nächsten außenliegenden
Zylinder der Abstand der Papierbahn vom Stützband recht gering. Die Gefahr von Faltenbildungen
und (im Extremfall) von Abrissen der Papierbahn ist somit vermieden.
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Daß dieses günstige Ergebnis mit so geringem Aufwand erzielt werden
kann, hat überrascht. Denn der im Bereich der Platte vom Stützband erzeugte Luftstrom
läuft zunächst mehr oder weniger in den Einlaufzwickel (am innenliegenden Zylinder)
hinein und wird erst in oder vor diesem in Richtung zum Inneren des Luftleitkastens
umgelenkt. Anscheinend wird hierdurch aber im Einlaufzwickel keine nennenswerte
Erhöhung des Luftdruckes verursacht.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der an der Platte
vom Stützband erzeugte Luftstrom auf seinem Weg durch den Luftleitkasten dadurch
noch verstärkt werden, daß man die am innenliegenden Zylinder und am Stützband (vor
der genannten Platte) abgestreiften Luftströme an der Außenseite des Luftleitkastens
zu den genannten Luftaustrittsöffnungen hinführt, so daß der verhältnismäßig schwache,
austretende Luftstrom durch die stärkeren abgestreiften Luftströme mitgerissen wird
(Anspruch 2). Man erreicht hierdurch auch eine gewisse Absenkung des Druckes im
Einlaufzwickel.
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Ein anderer Zusatzgedanke der Erfindung besteht darin, daß man den
Luftleitkasten mit einer Vielzahl von möglichst weiten Absaugrohren durchsetzt,
die sich am Auslaufende noch diffusorartig erweitern (Anspruch 3). Durch die diffusorartigen
Erweiterungen entsteht ein Energierückgewinn in der abströmenden Luft infolge einer
Verzögerung in den Diffusoren. Die Absaugrohre brauchen nicht unbedingt kreisförmige
Querschnitte zu haben; beispielsweise kommen auch ovale oder schlitzförmige Querschnitte
in Frage. Die Diffusoren können ebenfalls eine Verringerung des Druckes im Einlaufzwickel
bewirken, wiederum ohne daß von außen Unterdruck aufgebracht werden muß.
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Eine weitere Verbesserung des erzielten Effektes kann bei Bedarf dadurch
erreicht werden, daß man Blasluft mit geringem Überdruck in den Luftleitkasten zuführt.
Hierdurch kann der abziehende Luftstrom durch Injektorwirkung beschleunigt werden.
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Der Aufwand für das Zuführen von Blasluft ist wesentlich geringer
als für eine Einrichtung zum Absaugen von Luft, und zwar deshalb, weil in aller
Regel an der Trockenpartie einer modernen Papiermaschine Blasluft ohnehin zur Verfügung
steht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Fig. 1 zeigt schematisch einen
Ausschnitt aus einer Trockenpartie einer Papiermaschine; Die Fig. 2 zeigt einen
Luftleitkasten, gegenüber Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, im Querschnitt; Die Fig.
3 u. 4 zeigen weitere, von Figur 2 abweichende Ausführungsbeispiele für den Luftleitkasten
Wege zur Ausführung der Erfindung In Fig. 1 erkennt man eine fünf Trockenzylinder
11 bis 15 aufweisende erste Trockengruppe einer Trockenpartie und außerdem einen
weiteren Trockenzylinder 16, der zur nachfolgenden Trockengruppe gehört. Die Zylinder
11, 13 und 15 sind in einer oberen Reihe, und die Zylinder 12, 14 und 16 in
einer
unteren Reihe angeordnet. Die zu trocknende Papierbahn 10 läuft mäanderförmig über
die Trockenzylinder. Dabei wird sie innerhalb der ersten Trockengruppe 11 bis 15
ständig von einem endlosen luftdurchlässigen Stützband 17 begleitet. Die oberen
Zylinder 11, 13 und 15 liegen außerhalb der Stützband-Schlaufe 17, die unteren Zylinder
12 und 14 dagegen innerhalb derselben. Hierdurch liegt die Papierbahn 10 im Bereich
der oberen Zylinder 11, 13 und 15 zwischen diesen und dem Stützband 17; im Bereich
der unteren Zylinder 12 und 14 befindet sich die Papierbahn 10 dagegen auf der Außenseite.
An den freien Strecken zwischen den Zylindern 11 bis 15 wird die Papierbahn durch
das Stützband 17 geführt. Erstmals zwischen den Zylindern 15 und 16 ist ein freier
Papierzug vorhanden. Von hier ab hat jede Trockenzylinder-Reihe ein eigenes Stützband.
Eines von diesen (18) ist teilweise sichtbar.
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Jeweils am gemeinsamen Laufweg der Papierbahn 10 und des Stützbandes
17 von einem oberen zu einem unteren Zylinder 11, 12 bzw. 13, 14 ist ein Luftleitkasten
20 vorgesehen. Jeder dieser Luftleitkästen erstreckt sich quer durch die gesamte
Papiermaschine und wird deshalb als möglichst steifer Träger ausgebildet.
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Wie im einzelnen aus Fig. 2 erkennbar ist, erstreckt sich eine der
Wände des Luftleitkastens 20 wenigstens angenähert parallel zur Laufrichtung des
Stützbandes 17. Diese Wand ist als ebene Platte 21 ausgebildet. Am oberen Ende der
Platte ("Zulaufende") beträgt der Abstand a zwischen der Platte und dem Stützband
etwa 8 bis 12 mm. Am anderen Ende ist der Abstand b etwas größer, nämlich zwischen
10 und 15 mm.
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Zum Abstreifen der vom Stützband 17 von oben her mitgeführten Luftgrenzschicht
ist am Zulaufende der Platte 21 eine Leiste 22 angeordnet, die bis knapp an das
Stützband 17 heranreicht. Sie ist vorzugsweise als Bürstenleiste ausgebildet. Eine
ebensolche Luftabstreifleiste 23 befindet sich an der gegenüberliegenden Wand 24.
Sie streift die vom Zylindermantel 12 mitgeführte
Luftgrenzschicht
ab und lenkt sie nach oben um. An seiner Unterseite hat der Luftleitkasten 20 großflächige
Luft-Eintrittsöffnungen 25. Diesen stehen im oberen Bereich ebenso großflächige
Luftaustrittsöffnungen 26 gegenüber. Von diesen Öffnungen 25 bzw. 26 ist in Fig.
2 jeweils nur eine sichtbar. Es versteht sich, daß eine Vielzahl dieser Öffnungen
über die Länge des Luftleitkastens verteilt sind. Die Luftaustrittsöffnungen 26
sind durch düsenähnliche Stromführungswände 28 und 29 begrenzt, die sich mit sanfter
Krümmung an die benachbarten Wände des Kastens 20 anschließen. Der zunächst vom
Stützband 17 entlang der Platte 21 erzeugte und sodann den Luftleitkasten 20 durchquerende
Luftstrom ist in Fig. 2 durch Pfeile gekennzeichnet. Unter Umständen kann es zweckmäßig
sein, den Luftstrom zu beschleunigen. Hierzu kann man ein Blasrohr 30 vorsehen,
das sich längs durch den Luftleitkasten erstreckt und Blasdüsen 31 aufweist, die
zu den Austrittsöffnungen 26 hin gerichtet sind.
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Die Figur 3 zeigt einen Luftleitkasten 32, der wiederum die Platte
21 und die Luftabstreifleisten 22 und 23 aufweist, durch den jedoch, abweichend
von Fig. 2, eine Vielzahl von Saugrohren 33 mit großem Strömungsquerschnitt hindurchgeführt
sind.
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Diese Rohre 33 haben diffusorartige Auslaufenden 34, die über den
Kasten 32 hinausragen. An den Eintrittsenden der Rohre 33 können Düsen eines Blasrohres
35 angeordnet sein.
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Gemäß Figur 4 hat der Luftleitkasten 36 als hauptsächlich tragendes
Element ein Rohr 37, das die Platte 21 und Abstreifleisten 22 und 23 trägt, mit
Saugrohren 38 durchsetzt ist und zum Zuführen von Blasluft dient. Diese tritt durch
seitliche Öffnungen 39 in die Saugrohre 38 ein, um die darin aufsteigende Luft zu
beschleunigen.