DE3614302C2 - Vorderwand mit Abstützung am Stoffauflauf einer Papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderwand mit Abstü­ tzung am Stoffauflauf einer Papiermaschine in Form eines steifen Kastenträgers, der quer zur Papier­ bahn-Richtung über die ganze Maschinenbreite über dem Düsenraum des Stoffauflaufs angeordnet ist, mit seiner unteren Wand dem Düsenraum von oben zuge­ wandt ist und an einem Abstützträger gleicher Länge durch mindestens ein Stützelement abgestützt ist.

Die Vorderwand am Stoffauflauf einer Papiermaschine ist ein wichtiges Element zur Gestaltung einer richtigen Lippengeometrie, also des Abstandes zwi­ schen einer Unterlippe und einer Oberlippe des Stoffauflaufs. Diese genau zu gestaltende Geometrie ist für die Qualitätsmerkmale der herzustellenden Papierbahn verantwortlich. Diese Genauigkeit ist besonders wichtig bei breiten und schnell laufenden Papiermaschinen. Es ist bekannt, daß Abweichungen in der Lippengeometrie bis zu 10-15fach größeren Abweichungen des Flächengewichtsprofils der Papier­ bahn führen.

An der Oberlippe wird der Abstand von einer Blende begrenzt, die zusammen mit den Verstellapparaten zum genauen Einstellen derselben von der Vorderwand getragen wird.

Die Vorderwand selber, die heute als ein hochkant gestellter Kastenträger gebaut wird, begrenzt von oben den Düsenraum des Stoffauflaufs. So steht die­ ser Kastenträger unter dem Druck des warmen Stof­ fes, der Suspension, die durch den Lippenspalt hin­ ausfließt. Der Druck und die Temperatur in dem Düsenraum, sowie das Eigengewicht der Vorderwand führen zu Biegungen, die sich konkav oder konvex zum Düsenraum gestalten. Man bemüht sich also, den deformierenden Einwirkungen auf den Kastenträger jeweils in umgekehrter Richtung entgegenzuwirken und damit die Verformung zu kompensieren und sie zurück gegen Null zu steuern, um ein möglichst ebe­ nes Querprofil des Lippenspalts, bzw. der Höhe des Düsenraumes zu erreichen und dadurch eine zeitlich wie örtlich möglichst gute Gleichmäßigkeit des Durchflusses des Stoffes durch den Lippenspalt zu erreichen.

Eine z. B. durch Das Papier, Heft 10/1981, S. 445-452 bekannte und zur Bildung des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 herangezogene Konstruktion besteht in Anwendung eines zusätzlichen Abstützträgers, der oberhalb der Vorderwand entlang dieser angeordnet ist, wobei zum Wirken gegen die deformierenden Kräfte eine mit einem Druck- bzw. Heizmedium beaufschlagbare Kammer zwischen dem Abstützträger und der Vorderwand vor­ gesehen ist. Es wird auch eine Regelung vorgeschlagen, um bei verschiedenen Betriebszuständen eine gute Kompensation zu ermöglichen. Diese bekannte Vorderwand hat sich sehr gut be­ währt, nur ist die gesamte Konstruktion sehr hoch, ca. das Zweifache der Höhe der Vorderwand selber. Dazu kommen Schwierigkeiten beim Abdichten der Druckkammer vor.

Auch die aus der DE-OS 25 29 768 bekannte Lösung ist sehr platzaufwendig.

Die DE-AS 19 62 634 zeigt eine komplex aufgebaute Vorderwand mit einer Druckkammer, die die Durchbiegung kompensieren soll.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abgestützte Vorderwand zu schaffen, die weniger Raum in Anspruch nimmt. Dies soll erreicht werden bei Beibehalten der Funktionsqualität der bekannten Konstruktion, jedoch sollen die zu befürchtenden Abdichtungsschwierigkeiten und dadurch verursachten Störungen ausgeschlossen werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erwähnten Merkmale gelöst. Hierbei ist keine exakt gleiche Länge von Kasten- und Abstützträger erforderlich, um die Erfindung auszuführen.

Eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich da­ durch, daß die Vorderwand die Form eines geschlos­ senen Kastenträgers hat mit einem hochkant gestell­ ten Viereckprofil, wobei der Abstützträger inner­ halb des die Vorderwand bildenden Kastenträgers angeordnet ist, und daß in dem Innenraum des Ka­ stenträgers zwischen seiner oberen und seiner unte­ ren Wand und den diesen zugewandten Flächen des Abstützträgers ein Zwischenraum freigelassen ist zum Unterbringen von mit einem Druckmedium beauf­ schlagbaren Stützelementen zwischen dem Kasten­ träger und dem Abstützträger.

Vorteilhafterweise ist der Abstützträger ein inner­ halb des Kastenträgers hochkant gestellter I-Pro­ fil-Träger.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß die Stützelemente parallel zur Längs­ achse des Kastenträgers verlaufende, an beiden Sei­ ten geschlossene, elastische Schläuche sind, die einzeln an mindestens eine Druckquelle ange­ schlossen sind.

Dadurch ist die Aufgabe der Erfindung vollständig erfüllt. Die Vorderwand ist um eine ganze Hälfte niedriger als die bekannte Konstruktion. Sie ist nur so hoch wie der Kastenträger. Durch Anwendung der sehr einfach und verläßlich abdichtbaren Stützelemente sind Abdichtungsschwierigkeiten und dadurch verursachte Störungen ausgeschlossen.

Im weiteren wird der Gegenstand der Erfindung und die dadurch erzielbaren Vorteile anhand einer Be­ schreibung einiger Ausführungsbeispiele näher er­ klärt. Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in welcher zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Stoffauflauf einer Papiermaschine,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungs­ gemäße Vorderwand, gesehen aus der Rich­ tung des Pfeiles 1 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorderwand gemäß Linie A/A in Fig. 2,

Fig. 4 ein vergrößertes Detail B aus Fig. 3,

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorderwand im Querschnitt,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel erfindungs­ gemäßer Stützelemente im Querschnitt.

Fig. 7 und 8 weitere Ausführungsbeispiele der Vorderwand im Querschnitt.

Die in den Fig. 1 bis 4 jeweils dargestellte Vorderwand 1 hat die Form eines geschlossenen Kas­ tenträgers 2, der ein viereckiges Profil aufweist und hochkant gestellt ist. Er liegt quer zur Pa­ pierbahnrichtung über die ganze Maschinenbreite und seine untere Wand 6 ist von oben einem Düsenraum 3 des Stoffauflaufs zugewandt. Der die Vorderwand 1 bildende Kastenträger 2 ist an einem Abstützträger 4, der ca. gleiche Länge hat, abgestützt. Der Ab­ stützträger 4 ist innerhalb des die Vorderwand 1 bildenden Kastenträgers 2 angeordnet. Dabei ist in dem Innenraum des Kastenträgers 2 zwischen seiner oberen Wand 5 und seiner unteren Wand 6 und den diesen Wänden zugewandten Flächen des Abstützträ­ gers 4 ein Zwischenraum freigelassen. Dieser ist genügend groß zum Unterbringen von mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Stützelementen 7, die jeweils zwischen der Wand des Kastenträgers 2 und dem Träger 4 angeordnet sind. Dabei ist jedes der Stützelemente 7 nur für einen Teil der zu stützen­ den Fläche des Zwischenraumes bestimmt. Dies ist z. B. gut in Fig. 3 zu sehen, wo die einzelnen Stützelemente nebeneinander in dem Zwischenraum zwischen dem Abstützträger und der Wand des Kasten­ trägers angeordnet sind.

Der Abstützträger 4 ist ein hochkant gestellter I-Profil-Träger, der innerhalb des Hohlraumes des ebenfalls hochkant gestellten Kastenprofils des Kastenträgers 2 angeordnet ist.

Die Stützelemente 7 sind parallel zu der Längsachse der Vorderwand verlaufende, an beiden Seiten ge­ schlossene, elastische Schläuche, die einzeln an mindestens eine Druckquelle angeschlossen sind. Diese die Stützelemente 7 bildenden Schläuche sind jeweils zwischen der zu stützenden Wand des Kasten­ trägers 2 und der der zu stützenden Wand zuge­ wandten Wand des Abstützträgers 4 dicht nebenein­ ander und satt an der zu stützenden Fläche anlie­ gend angeordnet.

Die Ausführung des Anschlusses des einen Stützele­ ments 7 an eine Druckquelle ist besonders deutlich in Fig. 4 dargestellt.

Die die Stützelemente 7 bildenden Schläuche können parallel zu der Längsachse des Kastenträgers 2 ver­ laufende Schlauchabschnitte sein, welche geschlos­ sen sind und einzeln an eine Druckquelle ange­ schlossen sind, derart daß sie separat beauf­ schlagt werden können, so daß in den einzelnen Schläuchen verschiedene Drücke eingestellt werden können und so einige Zonen eingerichtet werden kön­ nen, in denen verschiedene Drücke einstellbar sind.

Eine vorteilhafte Form eines das Stützelement 7 bil­ denden Schlauches, welcher an seinen beiden Enden abgeschlossen ist, ist in Fig. 2 gezeigt. Hier ist gezeigt, daß das Stützelement zwischen der Wand 6 des Kastenträgers und der dieser Wand 6 zugewandten Wand des Trägers 4 angeordnet ist und satt anliegt. Beim Durchbiegungsausgleich des Trägers ändert sich der Abstand zwischen der Wand 6 des Kastenträgers 2 und dem Abstützträger 4. Um die Verformung des Stützelements in die Breite zu verhindern, kann dieses zwischen Wänden 11, die parallel zu ihm durch den Zwischenraum verlaufen liegen. Dadurch kann man aber nicht verhindern, daß sich das in der Fig. 4 gezeichnete Profil in der Weise ändert, daß das Stützelement 7 nur an einer geringeren Fläche an der Wand 6 anliegt, wenn sich diese Wand beim Ausgleich der Durchbiegung von dem Abstütz­ träger 4 entfernt. Durch die Verformung zu einer mehr runden Form drückt das Stützelement 7 folglich gegen eine kleinere Fläche, sowohl an dem Abstütz­ träger 4 als auch an der Wand 6 des Kastenträgers 2.

Eine bessere Form des Stützelements ist in Fig. 6 dargestellt. Hier weisen die Schläuche ein balg­ artiges Profil 8 auf, das gefaltete Seiten 21 und flache Seiten 19 aufweist. Dabei sind diese flachen Seiten 19 zum Anliegen an der Wand des Abstütz­ trägers 4 bzw. an der Wand des Kastenträgers 2 be­ stimmt. In diesem Fall drückt das Stützelement immer mit der gleichen Fläche auf die betreffende Wand des Zwischenraumes, unabhängig davon, wie sich die Entfernung zwischen dem Abstützträger 4 und der bezüglichen Wand, z. B. Wand 6 des Kastenträgers 2 ändert.

Wie es in den Figuren gezeigt ist, können die Ab­ stützelemente genau so gut zwischen dem Abstütz­ träger 4 und der unteren Wand 6 des Kastenträgers 2, wie zwischen dem Abstützträger 4 und der oberen Wand 5 des Katenträgers 2 vorgesehen sein. Dabei können die oberen, d. h. an der oberen Wand 5 des Kastenträgers 2 angeordneten Stützelemente 7 zum Ausgleich einer Deformation des Kastenträgers 2, die durch Auswirkung der Temperatur und des Eigen­ gewichts der Vorderwand verursacht ist, dienen. Die unteren, d. h. an der unteren Wand 6 des Kastenträ­ gers 2 angeordneten Stützelemente 7 dienen haupt­ sächlich zum Ausgleich einer Deformation des Kas­ tenträgers 2, die durch Auswirkung des Druckes in dem Düsenraum 3 des Stoffauflaufs auf die untere Wand 6 des Kastenträgers 2 zustande kommt.

Zum Ausgleich der Deformation, die durch die Tempe­ ratur des Stoffes in dem Düsenraum 3 entsteht, muß man den oberen Teil der Vorderwand entsprechend beheizen, um an dem oberen Teil der Vorderwand eine gleiche thermische Dehnung des Materials zu errei­ chen, wie es in dem unteren Teil der Vorderwand in der unmittelbaren Nähe des Düsenraumes 3 der Fall ist. Dazu wäre es vorstellbar, die oberen Schläuche unterhalb der oberen Wand 5 des Kastenträgers 2 mit einem warmen Medium zu beaufschlagen.

Dasselbe könnte man tun, wenn man den unteren Teil der Vorderwand im Bereich der unteren Wand 6 des Kastenträgers 2 beheizen möchte.

Es ist aber auch möglich, und im Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 5 ausgeführt, die gewünschte Beheizung dadurch zu erreichen, daß oberhalb des Kastenträgers, d. h. oberhalb seiner oberen Wand 5 Heizelemente angebracht werden. Ein solches Heiz­ element kann die gezeichnete Heizkammer 9 sein, die sich über die ganze Länge des Kastenträgers 2 er­ streckt. Eine ähnliche Maßnahme könnten gemäß dieser Fig. 5 auch in dem unteren Teil des Kasten­ trägers gemacht werden, indem man unterhalb der unteren Wand 6 des Kastenträgers 2 eine Heizkammer 10 vorsieht, die parallel zu dieser Wand 6 über die ganze Länge des Trägers sich erstreckt. Für genü­ gende Steifigkeit wäre es ratsam, diesen Raum mit Rippen 18 zu versehen, die einerseits die Steifig­ keit des Profils verbessern und andererseits als Leitwände zum Führen des Heizmediums durch diese Heizkammer 10 dienen. Ähnliches könnte man frei­ lich auch bezüglich der erwähnten oberen Heizkammer 9 vorsehen. Die beiderseitige Beheizung der Vorder­ wand soll vor Anfahren der Papiermaschine erfolgen, um von Anfang an die Vorderwand im betriebswarmen Zustand zu haben.

Es ist zwar in keinem der Ausführungsbeispiele ge­ zeigt, ist aber vorstellbar, der ganzen vorderen Wand zum Ausgleich der unerwünschten thermischen Einflüsse eine beheizbare Haube zuzuordnen, um die ganze Vorderwand nach Wunsch und Bedarf zu tempe­ rieren.

Zum Steuern des Durchbiegungsausgleichs der Vorder­ wand ist selbstverständlich eine nicht näher be­ schriebene und gezeichnete Steuerung und Regelung vorgesehen zum Steuern des Beaufschlagens der Stützelemente 7 mit einem Druckmedium, auch in den erwähnten Zonen, wie auch zum Steuern des Beauf­ schlagens der Heizelemente 9 und 10 mit dem Heiz­ medium vorgesehen. Die Steuerung und Regelung er­ folgt jeweils gemäß einer Durchbiegungsmessung des Kastenträgers.

Zum besseren Verstehen der einzelnen Figuren sei noch angemerkt, daß die von der Vorderwand 1 ge­ tragene Blende mit Bezugszeichen 12 bezeichnet ist, die Einstellspindeln für die Blende sind mit 13 bezeichnet, und die Öffnungen, die für die Ein­ stellspindel 13 in dem Abstützträger 4 vorgesehen sind, tragen das Bezugszeichen 14. Die Vorderwand 2 ist an jeder Seite mit einem Bolzen 16 versehen, die drehbar in der Konstruktion der Papiermaschine gelagert sind, und die Vorderwand tragen. Sie ist mittels einer Vorrichtung 15 schwenkbar.

Die im Anspruch 7 beschriebenen Längsabschnitte der Schläuche können z. B. zwei Meter lange, an beiden Enden geschlossene, jeweils mit dem Druckmedium beaufschlagbare Stücke sein. Sie werden nebenein­ ander zu den erwähnten Zonen geordnet. Auf diese Weise ist es dann möglich, z. B. in der Mitte des Kastenträgers 2, d. h. in der dort vorgesehenen Ele­ mentenzone, einen höheren Druck einzustellen als z. B. in den Zonen an den Enden.

Die im Anspruch 11 erwähnte beheizbare Haube soll zur Beheizung der ganzen Vorderwand auf die Tempe­ ratur aufwärmen, die der Stoff im Düsenraum hat bzw. haben wird. Damit soll die Verformung des Ka­ stenträgers aufgrund der thermischen Einflüsse aus­ geschlossen werden. Als eine leicht vorstellbare Einrichtung braucht diese Anordnung weder beschrie­ ben noch gezeichnet zu werden.

In der Fig. 7 ist eine Vorderwand gezeigt, die einen steifen U-förmigen Träger 2 aufweist, der an einem I-Träger 4 abgestützt ist. An beiden Enden sind die Träger 2 und 4 miteinander mittels einer Verbindungskonstruktion 20 fest verbunden.

Nach der Fig. 8 handelt es sich um einen L-förmi­ gen Träger 2, der an einem Dreieckträger 4 abge­ stützt ist.

Es sind als Stützelemente auch thermisch beauf­ schlagbare, d. h. heizbare oder kühlbare Elemente vorstellbar, die sich in der Stützrichtung entweder dehnen oder schrumpfen.

Claims (12)

1. Vorderwand (1) mit Abstützung am Stoffauflauf einer Papiermaschine in Form eines steifen Kastenträgers (2), der quer zur Papierbahn-Richtung über die ganze Maschinenbreite über dem Düsenraum (3) des Stoffauflaufs angeordnet ist, mit seiner unteren Wand (6) dem Düsenraum (3) von oben zugewandt ist und an einem Abstützträger (4) gleicher Länge durch mindestens ein Stützelement (7) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützträger (4) in dem Kastenträger (2) so angeordnet ist, daß zwischen einer der Wände (5, 6) des Kastenträgers (2) und der dieser zugewandten Fläche des Abstützträgers (4) ein Zwischenraum freigelassen ist zum Unterbringen des mindestens einen Stützelementes (7).

2. Vorderwand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zum Unterbringen des mindestens einen Stützelementes (7) zwischen der unteren Wand (6) des Kastenträgers (2) und der dieser zugewandten Fläche des Abstützträgers (4) liegt.

3. Vorderwand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zum Unterbringen des mindestens einen Stützelementes (7) zwischen der oberen Wand (5) des Kastenträgers (2) und der dieser zugewandten Fläche des Abstützträgers (4) liegt.

4. Vorderwand nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stützelemente (7) vorhanden sind und jedes der Stützelemente jeweils nur für einen Teil der zu stützenden Fläche des Zwischenraumes vorgesehen ist.

5. Vorderwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand (1) die Form eines geschlossenen Kastenträgers (2) hat mit einem hochkant gestellten Viereckprofil und daß in dem Innenraum des Kastenträgers (2) zwischen seiner oberen (5) und seiner unteren Wand (6) und den diesen zugewandten Flächen des Abstützträgers (4) ein Zwischenraum freigelassen ist zum Unterbringen von mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Stützelementen (7) zwischen dem Kastenträger (2) und dem Abstützträger (4).

6. Vorderwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützträger (4) ein innerhalb des Kastenträgers (2) hochkant gestellter I-Profil-Träger ist.

7. Vorderwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (7) parallel zur Längsachse der Wand verlaufende, an beiden Enden geschlossene, elastische Schläuche sind, die einzeln an mindestens eine Druckquelle angeschlossen sind.

8. Vorderwand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (7) parallel zur Längsachse des Kastenträgers (2) über Längsabschnitte der ganzen Länge des Kastenträgers verlaufende geschlossene Schlauchabschnitte sind, die separat beaufschlagbar sind, so daß in der Längsrichtung des Trägers einige Zonen eingerichtet sind, in denen verschiedene Drücke einstellbar sind.

9. Vorderwand nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche ein balgartiges Profil (8) mit flachen und gefalteten Seiten (21) aufweisen (Fig. 6), wobei die flachen Seiten (19) des Profils zum Anliegen auf der Innenwand des Kastenträgers (2) und auf der dieser zugewandten Wand des Abstützträgers (4) vorgesehen sind.

10. Vorderwand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das balgartige Profil (8) aufweisenden Schläuche aneinander dicht anliegend nebeneinander in dem freigelassenen Zwischenraum in dem Kastenträger (2) angeordnet sind (Fig. 6).

11. Vorderwand nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (7) jeweils sowohl zwischen der unteren Wand (6) des Kastenträgers (2) wie auch zwischen der oberen Wand (5) des Kastenträgers (2) und den zugewandten Wänden des Abstützträgers (4) vorgesehen sind.

12. Vorderwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung und Regelung des Beaufschlagens der Stützelemente (7) über eine Durchbiegungsmessung des Trägers (2) erfolgt.