DE3739338A1 - Luftleitkasten zum stabilisieren des laufs einer warenbahn, insbesondere einer papierbahn - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luft­ leitkasten zum Stabilisieren einer laufenden Warenbahn, wie z. B. einer Papierbahn, der sich quer zur Lauf­ richtung der Warenbahn zumindest über einen Teil der Breite der Warenbahn erstreckt, und der eine soge­ nannte Leitwand aufweist, die sich - im Querschnitt ge­ sehen - entlang dem Laufweg der Warenbahn erstreckt, wobei zwischen der Leitwand und der Warenbahn ein Luft­ spalt verbleibt, und wobei eine Einrichtung zur Beein­ flussung der im Luftspalt befindlichen Luft mittels eines Treibstrahls vorgesehen ist.

Luftleitkästen dieser Art sind für unterschiedliche An­ wendungsfälle verwendbar. In Verbindung mit Papierher­ stellungsmaschinen kann ein gattungsgemäßer Luftleit­ kasten beispielsweise verwendet werden,

• a) bei einer Papierbahn, die zusammen mit einem sogenannten Stützband von einer Walze (z. B. einem Trockenzylinder) zu einer benachbarten Walze (z. B. einem nachfolgenden Trockenzylinder) läuft;
• b) bei einer Papierbahn, die ohne Stützband von einer Walze oder von einer nicht-rotierenden Streichleiste zu einer zweiten Walze oder einer zweiten nicht-rotierenden Streichleiste läuft;
• c) bei einer Papierbahn, die auf einen Wickel aufgewickelt wird.

Luftleitkästen der genannten Art sind gleichermaßen auch außerhalb der Papiermaschinentechnik immer dann an­ wendbar, wenn Warenbahnen, wie z. B. Textilbahnen, einem ähnlichen wie dem vorgenannten Handling unterzogen werden.

Ein Luftleitkasten der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-OS 35 04 820 bekannt.

Bei diesem Luftleitkasten sind jeweils endseitig Luft­ sperrleisten vorgesehen, die durch Seitenbleche oder Ejektoreinrichtungen gebildet sind. Die Ejektorein­ richtungen bestehen aus einer im Abstand von der aus Stützband und anhaftender Papierbahn bestehenden Materialbahn angeordneten Düse, über die gegen die ein­ dringende Leckluft geblasen wird, um die in den Spalt zwischen der ersten Wand des Luftleitkastens, der Leit­ wand, und der Materialbahn drückende Leckluftströmung möglichst gering zu halten.

Die Aufgabe der Luftsperrleisten besteht allgemein be­ trachtet darin, die Strömungsverhältnisse im genannten Luftspalt und damit das Unterdruckprofil zwischen dem Luftleitkasten und der Materialbahn so gut wie möglich allein über die Blasluftversorgung des Luftleitkastens einstellen, d. h. steuern zu können.

Die einfachen mechanischen Abstreifleisten haben prinzi­ piell den Nachteil des Verschleißes, wobei insbesondere zu berücksichtigen ist, daß die den Abstreifleisten gegenüberliegenden Stützbänder herstellungsbedingte Stoßkanten haben. Darüber hinaus haben die mechanischen Abstreifleisten den Nachteil, daß das randseitige Flattern der Materialbahn undefinierte Leckströmungen ermöglicht.

Die genannten Ejektoreinrichtungen haben den Nachteil, daß gegen die Laufrichtung der Materialbahn und gegen den Randbereich der Materialbahn geblasen wird, und daß damit das randseitige Flattern unter Umständen sogar noch begünstigt wird. Die Energie des aus der Ejektoreinrichtung austretenden Treibstrahls muß dabei direkt in Abhängigkeit von der aufgrund des Abstands zwischen Ejektor und Materialbahn zu erwartenden Leck­ luftmenge bestimmt werden.

Bei den bekannten Ejektoreinrichtungen sind somit relativ große Luftmengen erforderlich, die zudem noch mit relativ großer kinetischer Energie gegen die Leck­ luft "drücken" müssen.

Die der vorliegenden Erfindung zurunde liegende Problem­ stellung liegt darin, einen Luftleitkasten der gattungs­ gemäßen Art anzugeben, bei dem der Treibstrahl zur Be­ einflussung des Luftkissens im Luftspalt nicht unmittel­ bar gegen die Materialbahn, insbesondere die Papierbahn, gerichtet ist, sondern bei dem dieser Treibstrahl im Abstand von der Materialbahn den in den Luftspalt ein­ dringenden Leckluftstrom beeinflußt. Der Treibstrahl soll mithin nur mittelbar das Einströmen der Leckluft beein­ flussen, womit sich letztlich auch eine Reduzierung der für den Treibstrahl erforderlichen Luftmenge ergibt.

Das genannte Problem wird dadurch gelöst, daß der Luft­ leitkasten an wenigstens einer seiner Randzonen einen Luftsaugkanal aufweist, der von einem Luftsaugschlitz in der Leitwand ausgeht und zu einer Ausströmöffnung führt, die im Abstand von der Warenbahn am Luftleit­ kasten vorgesehen ist, wobei der Treibstrahl derart in den Luftsaugkanal einmündet, daß dieser einen Teil der mit der Warenbahn bewegten Luftgrenzschicht von der Warenbahn absaugt.

Der genannte Luftsaugkanal kann dabei gemäß den An­ sprüchen 2 und 3 sowohl an den seitlichen Randzonen der Materialbahn, als auch - über die Breite der Material­ bahn betrachtet - am Zulaufpunkt zwischen Materialbahn und Luftleitkasten vorgesehen werden, und zwar alternativ und kumulativ.

In besonderer Ausgestaltung dieses Luftleitkastens kann gemäß Anspruch 6 ein Grenzschichtteiler vorgesehen werden, der einen Teil der mit der Materialbahn mitgeführten Luftgrenzschicht bereits vor dem Eindringen in den Luft­ spalt abstreift. Damit wird die Luftmengenbilanz für den Treibstrahl weiter begünstigt.

Gemäß den Ansprüchen 10 ff. ist der Luftleitkasten so konzipiert, daß auch die Entlüftung des sogenannten Ein­ laufzwickels zwischen Materialbahn und Walze in die Ge­ samtluftversorgung einbezogen wird.

Weitere Merkmale und besondere Ausgestaltungen des er­ findungsgemäßen Luftleitkastens sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Ejektoreinrichtung schwimmt der Randbereich der Materialbahn gewissermaßen auf einem Luftkissen, so daß der Berührungskontakt zwischen Luftsperrleiste und Stützband vermieden ist, und die Leckströmung weitgehend konstant gehalten werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 einen schematischen Ausschnitt aus einer Trockenpartie einer Papiermaschine;

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Luftleitkasten in Laufrichtung der Materialbahn be­ trachtet, und zwar als Schnitt entlang der Schnittlinie II gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die Einzelheiten "A" gemäß Fig. 2 zur konstruktiven Detaildarstellung einer randseitigen Ejektoreinrichtung;

Fig. 4 den Querschnitt eines Luftleitkastens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach einer Schnittlinie A-B gemäß Fig. 5;

Fig. 5 zeigt den Luftleitkasten nach Fig. 4 gemäß Ansicht P nach Fig. 4;

Fig. 6 den Querschnitt eines Luftleitkastens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 den Querschnitt eines Luftleitkastens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit einem zusätzlich gegen die auf­ nehmende Walze gerichteten Treibstrahl.

Die in Fig. 1 dargestellten fünf Trockenzylinder 10 bzw. 11 bilden eine Trockengruppe einer Trockenpartie in einer Papierherstellungsmaschine. Der in der Zeichnung rechte Trockenzylinder ist bereits Bestandteil einer nachfolgenden Trockengruppe. Die Trockenzylinder 10 sind in einer oberen Reihe, die Zylinder 11 dagegen in einer unteren Reihe angeordnet. Die zu trocknende Papierbahn 16 läuft in Richtung der Pfeile 17 mäanderförmig über die Trockenzylinder. Dabei wird sie innerhalb der ersten Trockengruppe ständig von einem endlosen luftdurchlässigen Stützband (Trockensieb) 18 begleitet. Die Trocken­ zylinder 10 der oberen Reihe liegen außerhalb der vom Stützband 18 gebildeten Schlaufe; die Zylinder 11 der unteren Reihe liegen dagegen innerhalb derselben. Hierdurch verläuft die Papierbahn 16 im Bereich der oberen Zylinder 10 zwischen deren Mantelfläche und dem Stützband 18. Im Bereich der untenliegenden Zylinder 11 befindet sich die Papierbahn 16 dagegen auf der Außenseite des an diesen Zylindern anliegenden Stütz­ bandes 18. An den freien Strecken zwischen den ent­ sprechenden Zylindern wird die Papierbahn 16 durch das Stützband 18 geführt. Erstmals zwischen den beiden rechten Zylindern ist ein freier Papierzug vorhanden. In den folgenden Trockengruppen hat jede Zylinderreihe ein eigenes Stützband 19.

Am gemeinsamen Laufweg der Papierbahn 16 und des Stütz­ bandes 18 von einem oberen Trockenzylinder 10 zu einem unteren Zylinder 11 ist auf der Seite des Stütz­ bandes je ein Luftleitkasten 20 vorgesehen. Jeder dieser biegesteif ausgebildeten, bahnbreiten oder eine geringere Länge aufweisenden Luftleitkästen 20 er­ streckt sich quer durch die (gesamte) Trockenpartie. Kürzere Luftleitkästen ordnet man vorzugsweise in den Randbereichen der Papierbahn an. Ein sich über die ganze Bahnbreite erstreckender Luftleitkasten 20 ist nach­ folgend näher beschrieben.

Der im wesentlichen allseitig geschlossene Luftleit­ kasten 20 hat eine erste Wand, die Leitwand 21, die sich - im Querschnitt des Luftleitkastens 20 gesehen - längs des Stützbandes 18 bis in den von diesem und der freien Mantelfläche der unteren Trockenzylinder 11 gebildeten Einlaufzwickel erstreckt. Dabei verbleibt zwischen der Leitwand 21 und dem Stützband 18 ein Luftspalt 23, der in an sich bekannter Weise (vgl. DE-PS 32 36 576) zum Einlaufzwickel hin divergieren kann.

Der soweit beschriebene Luftleitkasten 20 ist be­ kannt. In Richtung von einem oberen Trockenzylinder 10 zu einem unteren Trockenzylinder 11 betrachtet hat dieser Luftleitkasten eine etwa rechteckige Form. Die Leitwand 21 ist dabei eine quer durch die Trocken­ partie verlaufende gerade Kante, der im Abstad des Luftspalts 23 das Stützband 18 mit der Papierbahn 16 etwa parallel gegenüberliegt.

In Fig. 2 ist dieser Luftleitkasten 20 in Richtung der Bewegung der Materialbahn im Querschnitt dargestellt.

Dieser Luftleitkasten 20 hat im Grundsatz den erwähnten rechteckigen Querschnitt, dessen Oberseite die Leit­ wand 21 ist, die ihrerseits dem Stützband 18 mit der anhaftenden Papierbahn 16 gegenüberliegt. Zwischen der Leitwand 21 und dem Stützband 18 ist ein Frei­ raum, der Luftspalt 23, der die volle Wirkung des Luftleitkastens 20 bestimmt.

Seitlich ist der Luftspalt 23 teilweise mittels mechanischer Luftsperrleisten 25 (z. B. Filzstreifen) abgedichtet, die jedoch in einem gewissen Abstand von der Laufbahn des Stützbandes 18 liegen, um dieses nicht zu beschädigen (siehe Fig. 3). Diese Luftsperr­ leisten 25 sollen dem unkontrollierten Eindringen von Leckluft L in den Luftspalt 23 gegenüber als Widerstand, als eine Art Schutzschild, wirken. Die trotzdem noch eindringende Leckluft L wird gemäß der vorliegenden Erfindung mittels einer Ejektoreinrichtung 30 unwirksam bzw. unschädlich gemacht. Diese Ejektor­ einrichtung ist wie folgt ausgeführt.

Die Längskante des Luftleitkastens 20 besteht vorzugs­ weise aus einem rundzylindrischen Rohr 31, an das in Richtung zum Stützband 18 hin eine Luftsperrleiste 25 angesetzt ist. Das Rohr 31 ist längs des Luftleit­ kastens 20 (das ist senkrecht zur Zeichenebene) über eine Mehrzahl - nicht dargestellter - Haltestege mit dem Luftleitkasten 20 fest verbunden. Damit ergibt sich zwischen dem Rohr 31 und dem benachbarten Randbereich des Luftleitkastens 20 ein längs der Kante des Luft­ leitkastens 20 verlaufender Luftsaugkanal 32. Dieser befindet sich - gemäß dem Beispiel nach Fig. 2 - im Rand­ bereich der Papierbahn 16, deren Breite wie üblich kleiner ist als die Breite des Stützbandes 18. Der Luftsaug­ kanal 32 ist somit einerseits vom Rohr 31 und anderer­ seits von der Kantenausbildung des Luftleitkastens 20 begrenzt und strömungstechnisch bestimmt. Gemäß dem zeichnerischen Beispiel ist diese Kantenausbildung so gewählt, daß der Luftleitkasten 20 an der entsprechenden Kante etwa unter 45° abgeschrägt ist; es ist jedoch auch denkbar, diese Kette des Luftleitkastens 20 ebenfalls rund und zwar koaxial zum Rohr 31 auszubilden (vgl. Fig. 3).

Unterhalb des Rohrs 31 ist ein Düsenspalt 33 vorgesehen, der (im Querschnitt) schmaler ist als der Abführkanal 32 und der tangential zum Rohr 31 etwa senkrecht zur Stirn­ seite des Luftleitkastens 20 führt. Im Randbereich des Luftleitkastens 20 gehen Luftsaugkanal 32 und Düsen­ spalt 33 ineinander über; sie bilden einen Luftausblas­ kanal 34.

Wird nun über den Düsenspalt 33 ein sogenannter Treib­ strahl B in Form von Blasluft nach außen, und zwar etwa senkrecht zur Stirnseite des Luftleitkastens 20 ausgeblasen, so wird die Leckluft L′, die zwischen dem Stützband 18 und dem Rohr 31 trotz der Luftsperr­ leiste 25 noch einzudringen vermag, aufgrund des Saugeffekts des Treibstrahls B angesogen und mit diesem durch den Luftausblaskanal 34 ausgeblasen. Es wird somit nicht gegen das Stützband 18 ge­ blasen, so daß der Randbereich des Stützbands 18 und der Papierbahn 16 ruhig geführt ist und ruhig am Luftleitkasten 20 entlang gleitet. Bezüglich der Luftmengenbilanz im Luftausblaskanal 34 sei noch angemerkt, daß auch aus dem Luftspalt 23 Luft L′′ an- bzw. abgesaugt werden kann. Dieser Saugeffekt kann durch eine entsprechende Ausbildung der Kante zwischen der Leitwand 21 und dem Luftsaugkanal 32 beein­ flußt, insbesondere begünstigt werden.

Um die ausgeblasene, sich aus der Leckluft L′ und L′′ und der Blasluft B (Treibstrahl) zusammengesetzte Luft­ menge daran zu hindern, nach Art einer Spirale um das Rohr 31 herum wieder in den Luftspalt zwischen Rohr 31 und Stützband 18 zu gelangen, ist in der Ebene der Stirnseite des Luftleitkastens 20 am Rohr 31 eine sogenannte Luftabreißkante 35 vorgesehen.

Um die Ejektoreinrichtung 30 gegebenenfalls mit Blas­ luft höherer Strömungsgeschwindigkeit, d. h. höherer Energie, betreiben zu können, ist vorgesehen, den Luft­ leitkasten 20 über die Breite betrachtet mittels Schottwänden 40 in seitliche Randkammern 20.1 und eine mittlere Hauptkammer 20.2 zu unterteilen. Die Randkammern 20.1 können nunmehr definierter mit Blas­ luft B für den Düsenspalt 33, d. h. für den Treib­ strahl beaufschlagt werden, während die Hauptkammer 20.2 normal versorgt werden kann.

Die Blasluftversorgung kann dabei sowohl zentral als auch separat konzipiert sein. Im ersten Fall werden die unterschiedlichen Druckverhältnisse in den separaten Kammern, das sind einerseits die Randkammern 20.1 und andererseits die Hauptkammer 20.2, über geeignete Luftleit- und -drosseleinrichtungen eingestellt.

In Fig. 3 ist eine Ejektoreinrichtung 30 (Einzelheit "A") der anhand von Fig. 2 beschriebenen Art vergrößert dar­ gestellt, um die konstruktive Realisierung besser offen­ baren zu können.

Der Luftleitkasten 20 liegt mit seiner Leitwand 21 dem Stützband 18 mit der Papierbahn 16 gegenüber. Zwischen dem Stützband 18 und der Leitwand 21 bildet sich der Luftspalt 23, der den Foileffekt des Luftleit­ kastens 20 spezifiziert. Das Stützband 18 reicht über die Breite des Luftleitkastens 20 hinaus, während die Papierbahn 16 relativ zur Außenseite, d. h. der Randseite des Luftleitkastens 20 zurücksteht. Der Luft­ leitkasten 20 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mittels einer Schottwand 40 in eine seitliche Randkammer 20.1 und eine Hauptkammer 20.2 separiert.

Die Ejektoreinrichtung 30 ist dabei wie folgt konfigu­ riert:

Der Eck- bzw. Kantenbereich des Luftleitkastens 20 ist durch ein Rohr 31 gebildet, das über eine Mehrzahl von Haltestegen 36 mit dem Luftleitkasten 20 ver­ bunden ist. Dieser weist an seiner Seitenwand eine dem Rohr 31 gegenüber beabstandete, im Winkel von 90° ein­ gezogene Wand 37 und eine von der Leitwand 21 her abgebogene Kanalwand 38 auf. Diese ist mit einer Rundung 39 abgebogen und verläuft etwa koaxial zum Rohr 31. Die Wand 31 und die Kanalwand 38 sind so aufeinander abgestimmt, daß zwischen beiden der Düsen­ spalt 33 für den Treibstrahl B, d. h. die Blasluft, entsteht. Im Bereich des Düsenspalts 33 sind Wand 38 und Kanalwand 39 ebenfalls über Haltestege 36′ steif verbunden.

Am Rohr 31 ist zum Stützband 18 hin die Luftsperr­ leiste 25 angesetzt, die der eindringenden Luft L einen Widerstand entgegensetzt und nur eine Teilluft­ menge L′ in Richtung zum Luftspalt 23 hin ein­ dringen läßt. Am Rohr 31 ist darüber hinaus parallel zur Wand 37 eine rechtwinklige Kante angesetzt, die als Abreißkante 36 dafür sorgt, daß die austretende Luft (B + L′ + L′′) senkrecht ausgeblasen wird und nicht zum Stützband 18 hin abgelenkt wird.

Funktional betrachtet wirkt die Ejektoreinrichtung 30 so, daß der durch den Düsenspalt 33 geblasene Treib­ strahl B die zwischen Luftsperrleiste 25 und Stütz­ band 18 eindringende Teilluftmenge L′ und die weitere Luftmenge L′′ aus dem Luftspalt 23 angesaugt und über den Luftausblaskanal 34 nach außen treibt. Die Teil­ luftmengen L′ und L′′ werden dabei in den Luftsaug­ kanal 32 gesogen, wobei der Anfang bzw. Eingang dieses Luftsaugkanals 32 quasi als Luftsaugschlitz in der Leitwand 21 zu betrachten ist; der Ausgang des Luft­ ausblaskanals 34 an der Seite des Luftleitkastens 20 ist analog als Ausströmöffnung für die Luftanteile zu bezeichnen und zu betrachten.

In Fig. 4 ist ein Luftleitkasten 20 in der in Fig. 1 gezeigten Ansicht, d. h. quer zu Laufrichtung der Papier­ bahn 16 und des Stützbands 18 dargestellt, und zwar in Schnittdarsellung gegen die jeweiligen Seitenbe­ reiche betrachtet. Die Darstellung entspricht einem Schnitt nach Schnittlinie A-B aus Fig. 5).

Der Luftleitkasten 20 nach Fig. 4 ist so angeordnet, daß er einerseits im wesentlichen mit seiner Leitwand 21 dem Stützband 18 mit der Papierbahn 16 unter Wahrung des Luftspalts 23 gegenüberliegt, und daß er andererseits etwa der Form einer aufnehmenden Walze 11 angepaßt ist. Der Luftleitkasten 20 reicht tief in den Einlaufzwickel 45 zwischen Stützband 18 und aufnehmender Walze 11 und hat etwa den Querschnitt eines spitzwinkligen Dreiecks.

Zur jeweiligen Stirnseite der Walze 11 hin ist der Luftleitkasten 20 mit einem Seitenschild 46 abge­ schlossen, dessen Grundform so ist, daß er nahe zum Stützband 18 und nahe zur Mantellinie der aufnehmenden­ den Walze 11 verläuft und weit in den Einlaufzwickel 45 reicht. Damit erhält man seitlich eine gute Ab­ schottung und zwischen diesen Seitenschilden 46 ein relativ abgeschlossenes System. Diesbezüglich ist noch festzuhalten, daß diese Seitenschilde 46 an ihren dem Stützband 18 gegenüberliegenden Kante auch mit einer Ejektoreinrichtung der anhand von Fig. 2 und Fig. 3 er­ läuterten Art ausgestattet d. h. kombiniert werden können.

Der Luftleitkasten 20 im eigentlichen Sinne, d. h. der Luftleitkasten 20 als Konstruktionselement zur Er­ zielung der Foilwirkung am Stützband 18 mit der Papier­ bahn 16 besteht gemäß der Darstellung nach Fig. 4 aus zwei im Querschnitt betrachtet etwa dreieckigen Blas­ kästen 47, 48, deren einer (erster) 47 die Leitwand 21 verifiziert, also dem Stützband 18 gegenüberliegt, und deren zweiter 48 etwa parallel zur Mantellinie der aufnehmenden Walze 11 verläuft. Beide Blaskästen 47, 48 sind im Abstand zueinander mittels Stützblechen 49 mit­ einander verbunden, so daß - senkrecht zur Zeichenebene betrachtet - ein durchgehender Spalt 50 etwa in Richtung der Winkelhalbierenden des Einlaufzwickels 45 entsteht.

Beide Blaskästen 47, 48 bilden je in sich geschlossene Blasluftsysteme und zwar dadurch, daß sie einerseits von einem Blasluft-Generator mit Blasluft versorgt werden, und daß sie andererseits je einen Luftauslaß­ spalt aufweisen, über den die Blasluft in Form des Treibstrahls B gezielt ausgeblasen wird.

Bezogen auf die Beschreibung der Ejektoreinrichtung nach Fig. 2 und Fig. 3 entspricht dabei der Luftausblasspalt dem Düsenspalt 33′ für den Treibstrahl B. Der Luft­ saugschlitz der genannten Ejektoreinrichtung gemäß Fig. 2 und Fig. 3 wird dabei so gebildet, daß der dem Stütz­ band 18 gegenüberliegende Blaskasten 47 an seiner gegen die Laufrichtung 17 des Stützbandes 18 ge­ legenen Seite rund verläuft und daß koaxial zu dieser runden Seitenwand und zwar im Abstand dazu analog zur Konstruktion nach Fig. 2 und Fig. 3 ein Rohr 51 ange­ ordnet ist. Der Freiraum zwischen dem Blaskasten 47 und dem Rohr 51 ist letztlich der Luftsaugschlitz bzw. der Luftsaugkanal 32′, über den die vom Stützband 18 mitgerissene Luftgrenzschicht M gegossen wird. Der Düsenspalt 33′ ist an der der Leitwand 21 entfernten Ecke der kurzen Dreieckseite des Blaskastens 47 vorge­ sehen, so daß der ausströmende Treibstrahl B auf die genannte Luftgrenzschicht M eine Sogwirkung ausübt.

Die Verbindung zwischen dem Rohr 51 und dem Blaskasten 47 ist dabei so, daß das Rohr 51 über die Breite des Blaskastens 47 gesehen eine Mehrzahl von Blasluft- Verteilrohren 52 aufweist, die in Bohrungen der runden Seitenwand des Blaskastens 47 reichen. Dieses Rohr 51 ist letztlich an eine - nicht gezeichnete - Blasluftver­ sorgung angeschlossen und gibt die zugeführte Blasluft über die genannten Blasluft-Verteilrohre 52 an den Blaskasten 47 ab. In Form des Treibstrahls B wird die zugeführte Blasluft dann wieder ausgeblasen.

Explizit bezugnehmend auf die zeichnerische Darstellung nach Fig. 4 bedeutet dies also, daß die mit dem Stütz­ band 18 in Laufrichtung 17 mitgeführte Luftgrenz­ schicht M zum wesentlichen Anteil an der gegen die Laufrichtung 17 gerichteten Kante des Blaskastens 47 abgelenkt bzw. abgeteilt wird. Diese Teilmenge M′ wird radial um das Rohr 51 bzw. im Freiraum (Luftsaug­ kanal 32′) zwischen dem Rohr 51 und dem Blaskasten 47 herumgeführt und über den aus dem Düsenspalt 33′ an der der Leitwand 21 entfernten Kante ausgeblasenen Treibstrahl B mitgeführt. An der der Leitwand 21 ab­ gewandten Mantellinie des Rohrs 51 streicht somit die aus der Luftmenge des Treibstrahls B und der Teil­ menge M′ der Luftgrenzschicht M sich zusammensetzende Luftmenge nach außen.

Dem die Leitwand 21 bildenden Blaskasten 47 liegt im Abstand des Spalts 50 ein zweiter Blaskasten 48 gegenüber. Der Spalt 50 reicht bis in den Einlauf­ zwickel 45. Damit wird erreicht, daß ein in den Einlauf­ zwickel 45 eindringender Anteil M′′ der Luftgrenz­ schicht M über den Spalt 50 entweichen kann, bzw. von der Sogwirkung des Treibstrahls B angesogen wird. Der Treibstrahl B wird somit einerseits von der an der Zulaufseite des Luftleitkastens 20 abgelenkten Teil­ menge M′ der Luftgrenzschicht M und andererseits von der durch den Luftspalt 23 in den Einlaufzwickel 45 mitgeführten Teilmenge M′′ getragen, so daß die Energie des Treibstrahls B beidseitig abgebaut und letztlich besser ausgenutzt wird. Dies wirkt sich ingesamt positiv auf die Blasluftversorgung für den Treibstrahl B aus.

Der genannte zweite Blaskasten 48 ist gemäß der Dar­ stellung nach Fig. 4 in das Gesamtsystem der Blasluftver­ sorgung des Luftleitkastens 20 integriert.

Dieser Blasluftkasten 48 hat wie bereits erwähnt eben­ falls einen etwa spitzwinklig dreieckigen Querschnitt, dessen eine Längsseite parallel zum ersten Blaskasten 47 liegt und den Spalt 50 für die Saugluft aus dem Einlaufzwickel 45 bestimmt. Die zweite Längseite ist der Form der aufnehmenden Walze 11 angepaßt.

Der kurzen Seite des zweiten Blaskastens 48 liegt - analog zur Konstruktion des ersten Blaskastens 47 - ebenfalls ein Rohr 56 gegenüber und diese Seite ist ebenfalls koaxial zu diesem Rohr 56 rund ausgebildet. Zwischen diesem Rohr 56 und der runden Seite des zweiten Blaskastens 48 entsteht somit ebenfalls ein Freiraum als Luftkanal 57.

Das Rohr 56 wird nun ebenfalls an einen Blasluftgene­ rator angeschlossen und über Blasluftverteilerrohre 52 mit dem zweiten Blaskasten 48 verbunden. Wird nun die dem Spalt 50 benachbarte Kante des zweiten Blaskastens 48 analog zur gegenüberliegenden Kante des ersten Blas­ kastens 47 als Düsenspalte 33′′ ausgebildet, so kann auch hier ein (zusätzlicher) Treibstrahl B′ ausgeblasen werden.

Wird am Zulaufpunkt zwischen der aufnehmenden Walze 11 und dem Luftleitkasten 20 quer über dessen Breite ein mechanischer Luftabstreifer 58 angeordnet, so wird die von der Walze 11 mitgerissene Luft zum wesentlichen Anteil daran gehindert, in den Einlaufzwickel 45 ein­ zudringen. Diese abgezweigte Luftmenge N wird in den Luftkanal 57 abgelenkt und mit dem Treibstrahl B′ des zweiten Blaskastens 48 durch den Kanal zwischen den Rohren 51 und 56 nach außen abgeführt.

Die Luftmengenbilanz in diesem Kanal ergibt sich somit wie folgt:

• - Teilmenge M′ (der Luftgrenzschicht)
• - Treibstrahl B (des ersten Blaskastens 47)
• - Saugluft M′′ (aus Einlaufzwickel 45)
• - Treibstrahl B′ (des zweiten Blaskastens 48)
• - Luftmenge N (von der Walze 11 abgestreift).

Zur konstruktiven Ausgestaltung des aus den beiden Blas­ kästen 47 und 48 bestehenden Luftleitkasten 20 soll noch folgendes angemerkt werden: Seitlich ist er - wie bereits erwähnt - durch Seitenschilde 46 begrenzt. Die beiden Blaskästen 47, 48 selbst bilden somit über die seitlichen Seitenschilde 46 eine steife einstückige Einheit, wobei die Rohre 51, 56 für die Blasluftzu­ führung mit den eigentlichen Blaskästen 47, 48 über die genannten Blasluftverteilrohre 52 verbunden sind. Zur weiteren Versteifung des Luftleitkastens 20 als Ein­ heit sind die beiden Blaskästen 47, 48 im Bereich zum Einlaufzwickel 45 hin über die im Spalt 50 einge­ setzten Stützbleche 49 fixiert. Auch die Rohre 51, 56 sind im Bereich des Kanals für die austretende Luft (M′, M′′, B, B′, N) über Stützbleche 59 verbunden. Darüber hinaus können auch innerhalb der Blaskästen 47, 48 im Bereich der Düsenspalte 33′, 33′′ Bleche 60 vorge­ sehen sein, die zwischen den runden kurzen Seiten der Blaskästen 47, 48 und ihren den Spalt 50 begrenzenden langen Seiten angeschweißt werden, so daß sich letztlich eine starre und verwindungssteife Einheit ergibt.

In Fig. 5 ist der in Fig. 4 dargestellte Luftleitkasten 20 in deren Ansicht P gezeigt

Der Luftleitkasten 20 ist seitlich durch ein Seiten­ schild 46 begrenzt, wobei das Stützband 18 über das Seitenschild 46 hinausreicht und die Papierbahn 16 relativ dazu zurücksteht. Mit dem Seitenschild 46 sind zwei Blasluftzuführungsrohre 51′ und 56′ ver­ bunden, die zwischen den beiden Seitenschilden 46 die genannten Rohre 51 bzw. 56 für die Blasluftver­ sorgung des Luftleitkastens 20 bilden. Die beiden Rohre 51, 56 sind über die Stützbleche 59 im vorge­ gebenen Abstand zueinander fixiert. Dieser Abstand er­ gibt sich im wesentlichen über die Breite des Spalts 50 für die Luft aus dem Einlaufzwickel 45, die Breite der Düsenspalte 33′, 33′′ und die Breite des Luftsaug­ kanals 32′ bzw. des Kanals für die von der Walze 11 abgestreifte Luft. Über die Länge der Rohre 51, 56 sind äquidistant die Blasluft-Verteilerrohre 52 vorgesehen, über die die von den Blasluft-Zuführrohren 51′, 56′ zu­ geführte Luft an die beiden Blaskästen 47, 48 übergeben wird.

In Fig. 6 ist eine dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und Fig. 5 gegenüber vereinfachte Form eines Luftleit­ kastens 20 dargestellt. Bezüglich des dem Stützband 18 und der Papierbahn 16 gegenüberliegenden, d. h. den Luftspalt 23 bestimmenden Teils ist ein erster, dem Blaskasten 47 nach Fig. 4 entsprechender Blaskasten 47′ vorgesehen, der mit einem Rohr 51′ und Blasluftverteil­ rohren 52′ ein in sich geschlossenes Blasluftsystem bildet. Der von der Luftgrenzschicht M in den Luftsaug­ kanal abgezweigte Teil M′ wird über den Treibstrahl B angesogen und ausgeblasen. Der Treibstrahl B wird über einen Düsenspalt 33′ ausgeblasen.

Diesem Blaskasten 47′ liegt im Abstand eines Spalts 50′ für die aus dem Einlaufzwickel 45 abzuführende Luft M′′ ein zweiter in sich steifer, geschlossener Kasten 60 gegenüber, der - wie der zweite Blaskasten 48 aus Fig. 4 - spitzwinklig dreieckig ausgebildet ist, und der an seiner relativ zur Walze11 voreilenden Kante seiner kurzen runden Seite ebenfalls einen mechanischen Luft­ abstreifer 58 für die von der Walze 11 mitgeführte Luft aufweist. Diese abgezweigte Luft N′ wird im Bogen zum Spalt 50′ bzw. zum Düsenspalt 33' hin abgeleitet und über den Treibstrahl B mit abgeführt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der der Walze 11 gegenüberliegende Teil des Luftleitkastens 20 somit nicht aktiv als Blaskasten betrieben; die von der Walze 11 abgestreifte Luft N′ wird vom Treibstrahl B des die Leitwand 21 bildenden Blaskastens 47′ beein­ flußt.

Der in Fig. 6 dargestellte Luftleitkasten 20 ist eben­ falls mittels Stütz- und Versteifungsblechen zu einer starren und verwindungssteifen Einheit komplettiert; darüber hinaus weist er ebenfalls Seitenschilde 46 auf.

Bezugnehmend auf Fig. 4 und Fig. 6 soll noch angemerkt werden, daß die Rohre 51 und 56 bzw. 51′ an ihrer vom Luftleitkasten 20 abgewandten Seite mit einer tangential zur Ausströmrichtung der Luft gerichteten - gestrichelt eingezeichneten - Luftabreißkante 61 ver­ sehen werden können, um die ausströmende Luft daran zu hindern, um das jeweilige Rohr herum zum jeweiligen Luft­ einlaufpunkt zu fließen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Luftleitkastens 20 zeigt Fig. 7.

Dieser hier gezeigte Luftleitkasten 20 unterscheidet sich von dem anhand Fig. 4, 5 und 6 erläuterten Luft­ leitkasten 20 insoweit prinzipiell, als die Luft aus dem Einlaufzwickel 45 über einen - an sich bekannten - Treibstrahl C im Bereich des in den Einlaufzwickel 45 reichenden Teil des Luftleitkastens 20 abgesogen wird.

Der Luftleitkasten 20 als Ganzes hat in etwa die Form eines Trapezes, dessen lange Grundseite unter Bildung des Luftspalts 23 dem Stützband 18 gegen­ überliegt und die sich etwa vom Ablaufpunkt Z der abgebenden Walze 10 bis zum Einlaufzwickel 45 der aufnehmenden Walze 11 erstreckt. Diese lange Grund­ seite bildet zum wesentlichen Teil die Leitwand 21.

Die eine - bezogen auf Fig. 7 - vom Einlaufzwickel 45 ausgehende kurze Seite schließt abgerundet an die Leitwand 21 an und verläuft etwa tangential zur Mantellinie der aufnehmenden Walze 11. Diese kurze Seite weist über die gesamte Breite betrachtet (senk­ recht zur Zeichenebene) einen Blasspalt 65 auf, der so angeordnet und ausgerichtet ist, daß ein aus­ tretender Luftstrom, der genannte Treibstrahl C, tangential zur Walze 11 bläst, und der gleichzeitig Luft aus dem Einlaufzwickel absaugt und der von der Walze 11 mitgeführten Luft, d. h. deren Eindringen in den Einlaufzwickel 45, einen Widerstand entgegen­ setzt.

Die zweite kurze Seite des Trapezes beginnt mit ihrem spitzen Winkel etwa am Ablaufpunkt Z der abgebenden Walze 10. Der genannte spitze Winkel ist sehr klein gewählt, so daß die auflaufende Luftgrenzschicht M von einer Abstreifkante 66, einem Grenzschichtteiler, geteilt wird, d. h. der wesentliche Teil dieser Luft­ grenzschicht M wird am Eindringen in den Luftspalt 23 gehindert.

Hinter der genannten Abstreifkante 66 - in Laufrichtung 17 gesehen - ist quer über den Luftleitkasten 20 in der Leitwand 21 ein Luftsaugschlitz bzw. Luftsaug­ kanal 32′ vorgesehen, in den ein an der Abstreifkante 66 vorbei in den Luftspalt 23 eindringender Teil der Luftgrenzschicht M gesogen werden kann, und zwar mit einem Treibstrahl B, der im Abstand von der Leit­ wand 21 gegen die Laufrichtung 17 bläst.

Der Luftsaugkanal 32′ wird durch einen Freiraum zwischen einem hinter der Abstreifkante 66 liegenden Versteifungs­ rohr 67 und einer von der Ebene der Leitwand 21 etwa lotrecht abgehenden Kanalwand 68 gebildet, die etwa koaxial zum Versteifungsrohr 67 verläuft. Die Kanal­ wand 68 hat im Abstand von der Leitwand 21 eine freie Kante, der wiederum im Abstand eine innere Leitwand 69 gegenüberliegt, die von der zulaufseitigen kurzen Trapez­ seite her eingezogen ist, und die mit der der Leitwand 21 gegenüberliegenden Trapezseite über ein zweites Ver­ steifungsrohr 70 verbunden ist.

Wird durch den Spalt 71 zwischen der Kanalwand 68 und der Leitwand 69 der Treibstrahl B geblasen, so ent­ steht im Luftspalt 23 eine Sogwirkung und die Luft im Luftspalt 23 wird durch den Luftsaugkanal 32′ abge­ sogen und nach außen geführt. Der Ausströmkanal selbst wird durch den Freiraum zwischen den genannten Ver­ steifungsrohren 67 und 70 gebildet.

Die Blasluftversorgung für den gesamten Luftleitkasten 20 gemäß Fig. 7 basiert auf einem Blasluft-Zuführrohr 72, das seitlich an den trapezförmigen Kasten angesetzt ist und Luft einbläst. Diese Blasluft wird als Treibstrahl B durch den Spalt 71 zwischen der Kanalwand 68 und der Leitwand 69 und als Treibstrahl C gegen die auf­ nehmende Walze 11 durch den Blasschlitz 65 ausge­ blasen. Da der trapezförmige Kasten seitlich - analog zu Fig. 4 und 6 - über Seitenschilde 46 begrenzt ist, bildet sich zwischen diesen ein quasi geschlossenes Blas­ luftsystem aus.

Bezüglich der konstruktiven Ausbildung des Luftleit­ kastens 20 nach Fig. 7 soll unter besonderem Hinweis auf die zeichnerische Darstellung noch bemerkt werden, daß das erste Versteifungsrohr 67 mit der Kanalwand 68 und über einen zur Abstreifkante 66 hin verlaufen­ den Vorsatz 73 mit der am zweiten Versteifungsrohr 70 fixierten inneren Leitwand 69 starr verbunden ist und zwar über eine Mehrzahl von Stützblechen 74. Die innere Leitwand 69 ist ebenfalls über ein Stützblech 74′ an der eigentlichen Leitwand 21 fixiert. Die der auf­ nehmenden Walze 11 gegenüberliegende Wand des Luft­ leitkastens 20 ist darüber hinaus über ein weiteres Versteifungsrohr 75 mit dem zwickelnahen Bereich der Leitwand 21 versteift.

Insgesamt gesehen ergibt sich somit ebenfalls ein in sich starrer und verwindungssteifer Luftleitkasten.

Abschließend sei noch angemerkt, daß die Luftleitkästen gemäß Fig. 4 bis 7 zwar nur im Hinblick auf die zwischen den abgebenden und aufnehmenden Walzen für die soge­ nannte Foilwirkung verantwortlichen Luftspalte zum Stütz­ band mit der Papierbahn hin erläutert wurden. Es wurde jedoch bereits darauf hingewiesen, daß diese Luftleit­ kästen auch mit den anhand von Fig. 2 und Fig. 3 er­ läuterten seitlichen Ejektoreinrichtungen kombiniert werden können, so daß letztlich auch im Randbereich opti­ male Luftverhältnisse gegeben sind. Es ist selbstver­ ständlich, daß diesbezüglich eine entsprechende Ab­ stimmung zwischen den Luftleitkästen einerseits und den Seitenschilden andererseits konstruktiv zu berück­ sichtigen ist.

Claims (14)

1. Zum Stabilisieren einer laufenden Warenbahn,
wie z. B. einer Papierbahn, dienender Luftleitkasten, der sich quer zur Laufrichtung der Warenbahn zumindest über einen Teil der Breite der Warenbahn erstreckt, und der eine sogenannte Leitwand aufweist, die sich - im Querschnitt betrachtet - entlang dem Laufweg der Waren­ bahn erstreckt,
wobei zwischen der Leitwand und der Warenbahn ein Luftspalt verbleibt, und
wobei eine Einrichtung zur Beeinflussung der im Luft­ spalt befindlichen Luft mittels eines Treibstrahls vorge­ sehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftleitkasten (20) an wenigstens einer seiner Randzonen einen Luftsaugkanal (32, 32′) aufweist, der von einem Luftsaugschlitz in der Leitwand (21) ausgeht und zu einer Ausströmöffnung führt, die im Abstand von der Warenbahn (Stützband 18) am Luftleit­ kasten (20) vorgesehen ist, und
wobei der Treibstrahl (B) derart in den Luftsaugkanal (32, 32′) einmündet, daß dieser einen Teil der mit der Warenbahn (18) bewegten Luftgrenzschicht von der Wa­ renbahn (18) absaugt.

2. Luftleitkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftsaugkanal (32′) in der zulaufseitigen Rand­ zone vorgesehen ist und sich quer zur Laufrichtung (17) der Warenbahn (18) erstreckt (Fig. 4, 5, 6, 7).

3. Luftleitkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftsaugkanal (32) zumindest in einer der beiden stirnseitigen Randzonen vorgesehen ist und sich parallel zur Laufrichtung (17) der Warenbahn erstreckt (Fig. 2, 3).

4. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Randbereiche durch Schottwände (40) separiert sind, wobei eine mittlere Hauptkammer (20.2) und zwei seitliche Randkammern (20.1) gebildet sind (Fig. 2, 3).

5. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsaugkanal (32, 32′) - im Querschnitt ge­ sehen - einseitig durch ein als Versteifungsrohr dienen­ des Rohr (31, 51, 51′, 67) begrenzt ist (Fig. 2, 3, 4, 6, 7).

6. Luftleitkasten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohr (67) eine gegen die Laufrichtung (17) der Warenbahn (18) gerichtete Kante zur Teilung der Luft­ grenzschicht (M) vorgesetzt ist (Fig. 7).

7. Luftleitkasten nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (31, 51) zugleich als Blasluftzuführrohr aus­ gebildet ist und über mehrere über die Warenbahnbreite verteilte Blasluftverteilrohre (52) mit dem Luftleitkasten verbunden ist (Fig. 4, 5, 6).

8. Luftleitkasten nach einem der Ansprüch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Luftsaugkanals (32, 32′) in Strö­ mungsrichtung betrachtet konstant ist oder geringfügig di­ vergiert.

9. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsaugkanal (32, 32′) ausgangsseitig durch eine Luftabreißkante (35, 61) begrenzt ist (Fig. 2, 3, 4, 6).

10. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er mittels eines ihn durchringenden, in den Luftsaug­ kanal (32, 32′) einmündenden Zwickelentlüftungskanals (Spalt 50, 50′) zugleich für die Entlüftung des Einlauf­ zwickels (45) ausgebildet ist, welcher sich zwischen einer Walze (11) und einer auf diese auflaufenden Warenbahn (18) bildet (Fig. 4, 6).

11. Luftleitkasten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Mündungsstelle des Treibstrahls (B) sich zwischen dem Luftsaugkanal (32, 32′) und dem Zwickelentlüftungs­ kanal (Spalt 50, 50′) befindet.

12. Luftleitkasten nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blaskästen (47, 48) mit zwei als Blasluftzufüh­ rungsrohren dienenden Rohren (51, 56) und zwei Luftsaug­ kanälen (32′, 57) symmetrisch zum Zwickelentlüftungska­ nal (Spalt 50, 50′) angeordnet sind (Fig. 4).

13. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er mittels eines an sich bekannten, der Umlaufrichtung einer aufnehmenden Walze (11) entgegengesetzten zweiten Treibstrahls (C) zugleich für die Entlüftung des Einlauf­ zwickels (45) ausgebildet ist, welcher sich zwischen einer Walze (11) und einer auf diese auflaufenden Warenbahn (18) bildet (Fig. 7).

14. Luftleitkasten nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibstrahl (B) und der zweite Treibstrahl (C) über ein gemeinsames Blasluftzuführrohr (72) zugeführt werden (Fig. 7).