DE4408713A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Führen einer Materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zum Führen einer geringgewichtigen, flexiblen Materialbahn oder zumindest eines Streifens davon in einer Maschine zur Behandlung der Materialbahn an und entlang eines Teiles eines sich bewegenden Leitelementes, insbesondere eines Streifens einer Papierbahn in einer Papiermaschine an und entlang eines Teiles einer rotierenden Leitwalze. Anwendung kann diese Erfindung außer in Papiermaschinen auch beim Überführen von Kunststoff- oder Metallfolien sowie Textilgeweben finden.

Aus der EP-PS 326 535 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden und Führen des Anlaufbandes von einer glattflächigen Walze in einer Presse zu einem gewünschten Ort bekannt. Erreicht wird dies dabei durch zwei Luftströme, wobei ein gegen die Walzenoberfläche gerichteter Luftstrom das Anlaufband abschneidet und von der Walze löst und der andere Luftstrom durch Erzeugung eines Unterdruckbereiches entlang einer Führungsplatte weitertransportiert.

Von Nachteil ist bei dieser Lösung, daß diese Einrichtungen viel Platz erfordern und damit die Zugänglichkeit verschlechtern, bzw. den Einbau weiterer Vorrichtungen, wie z. B. eines Dampfblaskastens oder eines Doppelschabers, behindern. Außerdem kann es an dieser Engstelle zu einem Papierstau kommen, was zu Schäden innerhalb der gesamten Pressenpartie führen kann. Auch die Verschmutzung der Führungsplatte durch die Papierbahn ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen.

Es ist weiterhin bekannt, den Papierstreifen über eine manuell geführte Blasvorrichtung abzutrennen und zu einer rotierenden Walze zu führen, wobei die Zeitdauer und der Erfolg dieses Arbeitsvorganges von der Erfahrung bzw. dem Können des Maschinenführers abhängen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zu schaffen, die ein einfaches und sicheres Führen der Materialbahn bzw. eines Streifens davon an ein sich bewegendes Leitelement gewährleistet und die Zugänglichkeit der gesamten Vorrichtung nur wenig beeinträchtigt.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren und die im Anspruch 7 offenbarte Vorrichtung gelöst, wobei die Unteransprüche besondere Ausführungsformen darstellen.

Dadurch, daß zwischen den in die Nähe des Leitelementes gebrachten, zu führenden Teil der Materialbahn und das sich bewegende Leitelement ein die Materialbahn führender Luftstrahl eingeleitet wird, wobei die Geschwindigkeit der Luft des Luftstrahls höher ist als die des Leitelementes, ist eine einfache und sichere Lösung gegeben, was sich insbesondere bei der Verwirklichung dieses Verfahrens bei einer Vorrichtung zum Führen eines Streifens einer Papierbahn an und entlang eines Teiles einer rotierenden Leitwalze innerhalb einer Papiermaschine zeigt.

Bei dem hierbei ausgenutzten Effekt handelt es sich um den sogenannten Coanda-Effekt. Damit wird die Eigenschaft eines Flüssigkeits- oder Gasstrahles bezeichnet, sich an eine in der Nähe befindliche Wand anzulegen und an ihr entlangzuströmen. Falls die Wand von einem Zylinder gebildet wird, ist es unter Umständen möglich, daß die Strömung einen Umschlingungswinkels von mehr als 180° erreicht. Erklärbar ist dies damit, daß die Strömung aus ihrer Umgebung Fluidelemente mitnimmt, wodurch zwischen der Wand und der Strömung ein Unterdruckbereich entsteht, der wiederum die Strömung zur Wand lenkt. Die Erfindung geht darüber hinaus, indem die Strömung bzw. die von ihr ausgehende Sogwirkung für den Transport der Materialbahn ausgenutzt wird. Sie ist daher auf die Anwendung bei geringgewichtigen und flexiblen Materialbahnen beschränkt.

Vorteilhaft ist hierbei, wenn beim Auftreffen des Luftstrahls auf das Leitelement die Bewegungsrichtung beider etwa gleich ist. Eine Neigung des Luftstrahls zum Leitelement kann allerdings auch förderlich sein. Der vom Luftstrahl verursachte Unterdruck unterstützt das Ablösen der Materialbahn vom heranführenden Leitelement und führt zur Mitnahme derselben.

Als Leitelement eignen sich neben rotierenden Zylindern auch endlose, umlaufende Bänder. Für das Ablenken des Luftstrahls und des damit zu führenden Teiles der Materialbahn zur nachfolgenden Einheit bieten sich mehrere Möglichkeiten an. Einerseits kann dies über eine feststehende, nahe an dem Leitelement angeordnete Leiteinrichtung und/oder einen weiteren Luftstrahl geschehen, und andererseits kann die Materialbahn unter Ausnutzung desselben Effektes von einem anderen sich ebenfalls bewegenden Leitelement übernommen werden. Im letzten Fall muß sichergestellt werden, daß von dem für die Übernahme verantwortlichen Luftstrahl eine größere Wirkung als vom übergebenden Luftstrahl ausgeht. Zu vergessen ist auch nicht die Möglichkeit, daß das Leitelement selbst bereits Teil der nachfolgenden, die Materialbahn weiterbearbeitenden Einheit ist.

Dieses Verfahren ist nicht nur einfach und sicher; es benötigt auch nur wenige Elemente für seine Realisierung. Dies zeigt sich bei der bereits erwähnten Umsetzung des Verfahrens in einer Papiermaschine und das insbesondere dann, wenn die vorgelagerte Einheit eine Preßvorrichtung und die nachfolgende Einheit eine Preß- oder Trocknungsvorrichtung ist. Eine als Leitelement fungierende rotierende Leitwalze kann hierbei mit einer Geschwindigkeit betrieben werden, die geringfügig von der der Papierbahn abweicht, was zu einer Selbstreinigung der Leitwalze führt.

Das Heranführen der Papierbahn kann vorzugsweise über eine in der Nähe der Leitwalze angeordnete Walze geschehen, wobei allerdings auch andere Möglichkeiten bestehen.

Die heranführende Walze bildet jedoch eine einfache Lösungsvariante, um den zu führenden Streifen der Materialbahn über eine weitere Blasdüsenvorrichtung abzutrennen, von der heranführenden Walze abzuheben und in die Nähe der Leitwalze zu bringen. Der nicht zu führende Teil der Papierbahn kann hierbei mittels eines an der Walze angeordneten Schabers entfernt und abgeführt werden. Eine derartige Gestaltung wirkt gleichzeitig einem Papierstau entgegen. Falls die Leitwalze in ihrer Lage veränderbar befestigt ist, kann sie nach erfolgter Überführung der gesamten Papierbahn in den Lauf derselben noch weiter eingetaucht werden, um ihrer Funktion als Leitwalze im Normalbetrieb besser gereicht zu werden.

Wie bereits beschrieben, gibt es mehrere Möglichkeiten, um die Streifen wieder von der Leitwalze zu trennen und einer nachfolgenden Einheit zuzuführen, wobei sich hier die Führung über ein Leitblech und/oder eine weitere Blasdüsenvorrichtung anbietet. Diese Elemente sind am Ende des Papierbahnführungsbereiches angeordnet. Das Leitblech sollte sich nur über einen Teil des Weges zur nachfolgenden Einheit erstrecken, damit sich danach der Luftstrahl bis zur nachfolgenden Einheit verbreiten kann und somit negative Auswirkungen des Luftstrahls auf die Funktion der nachfolgenden Einheit durch das Einschleppen einer zu großen Luftströmung ausgeschlossen werden.

Zur Anpassung an die verschiedenen Betriebsbedingungen und/oder Papiersorten ist es von Vorteil, wenn die Blasdüsenvorrichtungen in ihrer Wirkrichtung oder ihre Lage und die Leitbleche in ihrer Ausrichtung oder ihrer Lage veränderbar sind. Nach dem Überführen der Papierbahn kann es aus Gründen der Zugänglichkeit zur Papiermaschine vorteilhaft sein, wenn die Blasdüsenvorrichtung aus dem Bereich der Papiermaschine bewegbar ist.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teiles einer Papiermaschine mit einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht mit einer anderen Ausführungsform.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 handelt es sich bei der vorgelagerten Einheit 4 um eine Preßvorrichtung, die aus zwei den Entwässerungsspalt bildenden Walzen 5 und 18 besteht. Gemeinsam mit der Papierbahn 1 wird auch ein Entwässerungsfilz 12 durch den Entwässerungsspalt geführt. Die Papierbahn 1 wird mit der dem Entwässerungsfilz 12 abgewandten Seite an der oberen Walze 5 haftend in Bahnlaufrichtung 11 in die Nähe eines sich bewegenden Leitelementes in Form einer rotierenden Leitwalze 2 gebracht.

Zum Überführen der Papierbahn 1 wird über einer Blasdüsenvorrichtung 6 ein Randstreifen abgetrennt und von der Walze 5 abgehoben. Der Luftstrahl der Blasdüsenvorrichtung muß daher eine Komponente senkrecht zur Oberfläche der Walze 5 sowie eine entgegen der Bahnlaufrichtung 11 aufweisen. Dasselbe kann aber auch beispielsweise über einen Trennschaber erreicht werden, der mit einer Blasdüsenvorrichtung kombiniert ist. Der Rest der Papierbahn 1 wird gegebenenfalls anschließend mittels eines Schabers 7 von der Walze 5 entfernt und abgeführt.

Zur Führung des Streifens der Papierbahn 1 an und entlang eines Teiles der rotierenden Leitwalze 2 ist zwischen dem Streifen der Papierbahn 1 und der Leitwalze 2 eine Blasdüsenvorrichtung 3 angeordnet, deren Luftstrahl in Führungsrichtung etwa tangential in Bezug auf die Leitwalze 2 ausgerichtet ist, wobei die Geschwindigkeit der Luft des Luftstrahles höher ist als die der Leitwalze 2.

Der Leitwalze 2 ist etwa am Ende des Papierbahnführungsbereiches eine weitere den führenden Luftstrahl der Blasdüsenvorrichtung 3 und den damit geführten Streifen der Papierbahn 1 von der Leitwalze 2 zu einer nachfolgenden Einheit 8 ablenkende Blasdüsenvorrichtung 10 zugeordnet. Der Luftstrahl dieser Blasdüsenvorrichtung 10 wird hierbei über einen Teil des Weges von einem Leitblech 9 geführt.

Die nachfolgende Einheit 8 ist in diesem Beispiel eine Trocknungsvorrichtung, in der die Papierbahn 1 über mehrere beheizte Trockenzylinder 14 geführt wird. Um die Papierbahn 1 an die Trockenzylinder 14 drücken zu können, wird außerdem ein endloses umlaufendes Trockensieb 13 eingesetzt. Der zu überführende Streifen der Papierbahn 1 muß daher lediglich in den Spalt zwischen den ersten Trockenzylinder 14 und das Trockensieb 13 transportiert werden. Wenn das Einführen des Streifens abgeschlossen ist, kann man den Streifen langsam verbreitern, bis die gesamte Papierbahn 1 die Einheiten 4 und 8 durchläuft.

Auch bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der vorgelagerten Einheit 4 um eine aus zwei Walzen 5 und 18 bestehende Preßvorrichtung, bei der neben der Papierbahn 1 auch ein Entwässerungsfilz 12 durch den Preßspalt läuft. Im Unterschied zu Fig. 1 ist hierbei allerdings die die Papierbahn 1 in die Nähe der rotierenden Leitwalze 2 führende Walze 5 unten angeordnet. Dies bietet insbesondere in Bezug auf das Abführen des vom Schaber 7 von der Leitwalze 2 abgehobenen Restes der Papierbahn 1 in den unteren Teil der Papiermaschine Vorteile. Das Trennen und Abheben des zu überführenden Randstreifens der Papierbahn 1 erfolgt auch hier über eine Blasdüsenvorrichtung 6.

Ebenfalls in gleicher Weise wie in Fig. 1 wird der Streifen entlang eines Teiles der rotierenden Leitwalze 2 über eine Blasdüsenvorrichtung 3 geführt. Jedoch befindet sich hier etwa am Ende des Papierbahnführungsbereiches der Leitwalze 2 ein den Luftstrahl der Blasdüsenvorrichtung 3 und den damit geführten Streifen der Papierbahn 1 von der Leitwalze 2 zu einer nachfolgenden Einheit 8 ablenkendes Leitblech 9, welches aber nur über einen Teil des Weges zur nachfolgenden Einheit 8 verläuft. Dadurch, daß das Leitblech 9 in beiden Fällen nicht bis zur nachfolgenden Einheit 8 verläuft, wird dem Luftstrahl die Möglichkeit gegeben, sich zu verbreitern. Damit soll negativen Auswirkungen des Luftstrahls auf das Behandlungsergebnis in der nachfolgenden Einheit 8 entgegengewirkt werden.

Die Leitwalze 2 kann bezüglich ihrer Lage veränderbar befestigt werden, so daß sie insbesondere nach erfolgter Überführung der gesamten Papierbahn 1 in deren Lauf verstärkt eintauchbar ist, um beispielsweise die Länge des freien Zuges der Papierbahn 1 zur nachfolgenden Einheit 8 zu verringern. Außerdem sollte die Geschwindigkeit der Leitwalze 2 geringfügig von der der Papierbahn 1 abweichen, was zu einer Selbstreinigung dieses Leitelementes führt.

Die nachfolgende Einheit 8 ist in Fig. 2 eine weitere aus zwei Walzen 15 und 16 bestehende Preßvorrichtung, die der in Fig. 1 dargestellten, aus den Walzen 5 und 18 gebildeten Preßvorrichtung entsprechen kann, wobei mit der Papierbahn 1 ebenfalls ein Entwässerungsfilz 17 durch den Preßspalt geführt ist. Der zu überführende Streifen muß daher nur in den Spalt zwischen den Entwässerungsfilz 17 und die Walze 15 transportiert werden. Die Entwässerungsfilze 12 und 17 befinden sich bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 jeweils auf einer anderen Seite der Papierbahn 1, wodurch die Gleichmäßigkeit beider Seiten gewährleistet werden soll. Außerdem kann der hier unten verlaufende zweite Preßfilz 17 den Streifen beim Einführen tragen.

Um sich verändernden Bedingungen anpassen zu können, sollte zumindest ein Teil der Blasdüsenvorrichtungen 3, 6 und 10 in ihrer Wirkrichtung oder ihrer Lage und/oder das Leitblech 9 in seiner Ausrichtung oder Lage veränderbar sein. Die Blasdüsenvorrichtungen 3, 6 und 10 müssen sich nur über die Breite des zu überführenden Streifens der Papierbahn 1 erstrecken und können nach dem Überführen der gesamten Papierbahn 1 abgeschaltet werden. Falls die der Leitwalze 2 zugeordnete Blasdüsenvorrichtung 3 einen Luftstrahl hervorbringt, der neben der tangentialen auch eine axial bezüglich der Leitwalze 2 verlaufende Komponente besitzt, was beispielsweise durch eine entsprechende Lage der Blasdüsenvorrichtung 3 möglich ist, so kann der Streifen der Papierbahn 1 wegen der spiralförmigen Umströmung der Leitwalze 2 durch den Luftstrahl auch einer axial versetzt zu diesem angeordneten Seilführung zugeführt werden, die für den Weitertransport des Streifens sorgt.

Die Vorrichtung ist nicht nur einfach und sicher aufgebaut, sie gewährleistet auch die Überführung des Streifens zur nachfolgenden Einheit 8 auf kürzestem Weg und ohne zu starke Umlenkung, was die Gefahr eines Abrisses vermindert.

Eine Anwendung der Erfindung bei Kunststoff- oder Metallfolien sowie Textilgeweben ist problemlos möglich. Es ist auch denkbar, daß der führende Luftstrahl, eventuell mit verminderter Stärke während des Normalbetriebes die Führung der gesamten Bahn unterstützt und somit einem Abriß entgegenwirkt. In diesem Fall kann statt der rotierenden Leitwalze 2 sogar ein feststehendes Leitelement eingesetzt werden. Sollte die Papierbahn bzw. ein Streifen davon von der rotierenden Leitwalze 2 an eine andere ebenfalls rotierende Walze mit Hilfe eines zusätzlichen stärkeren Luftstrahls unter Ausnutzung desselben Effektes erfolgen, so kann damit der freie Zug der Papierbahn 1 zwischen den Einheiten 4 und 8 verringert werden.

Claims (19)

1. Verfahren zum Führen einer geringgewichtigen, flexiblen Materialbahn oder zumindest einem Streifen davon in einer Maschine zur Behandlung der Materialbahn an und entlang eines Teiles eines sich bewegenden Leitelementes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in die Nähe des Leitelementes gebrachten, zu führenden Teil der Materialbahn und das Leitelement ein die Materialbahn führender Luftstrahl eingeleitet wird, wobei die Geschwindigkeit der Luft des Luftstrahls höher ist als die des Leitelementes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreffen des Luftstrahles auf das Leitelement die Bewegungsrichtung beider etwa gleich ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrahl und der damit zu führende Teil der Materialbahn vom Leitelement über eine feststehende Leiteinrichtung zu einer nachfolgenden Einheit abgelenkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrahl und der damit zu führende Teil der Materialbahn vom Leitelement mit Hilfe eines weiteren Luftstrahles zu einer nachfolgenden Einheit abgelenkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der resultierende Luftstrahl auf dem Weg zur nachfolgenden Einheit zum Teil entlang einer feststehenden Leiteinrichtung bewegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrahl und der damit zu führende Teil der Materialbahn vom Leitelement in die Nähe eines anderen sich bewegenden Leitelementes gebracht wird und zwischen den zu führenden Teil der Materialbahn und das andere Leitelement ein Luftstrahl eingeleitet wird, dessen die Materialbahn führende Wirkung die des ersten Luftstrahles übersteigt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Führen eines Streifens einer Papierbahn (1) in einer Papiermaschine an und entlang eines Teiles einer rotierenden Leitwalze (2), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in die Nähe der Leitwalze (2) gebrachten Streifen der Papierbahn (1) und der Leitwalze (2) eine Blasdüsenvorrichtung (3) angeordnet ist, deren Luftstrahl in Führungsrichtung etwa tangential in Bezug auf die Leitwalze (2) ausgerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Leitwalze (2) eine weitere die Papierbahn (1) von einer vorgelagerten Einheit (4) heranführende Walze (5) vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Walze (5) mindestens eine weitere den zu führenden Streifen der Papierbahn (1) abtrennende und in die Nähe der Leitwalze (2) führende Blasdüsenvorrichtung (6) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der Walze (5) ein den nicht zu führenden Teil der Papierbahn (1) von der Walze (5) trennender Schaber (7) zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwalze (2) bezüglich ihrer Lage veränderbar, insbesondere nach erfolgter Überführung der gesamten Papierbahn (1) in den Lauf derselben verstärkt eintauchbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwalze (2) am Ende des Papierbahnführungsbereiches ein den Luftstrahl und den damit zuführenden Teil der Papierbahn (1) zu einer nachfolgenden Einheit (8) ablenkenden Leitblech (9) zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (9) nur über einen Teil des Weges zur nachfolgenden Einheit (8) verläuft.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwalze (2) etwa am Ende des Papierbahnführungsbereiches eine weitere den führenden Luftstrahl und den damit zu führenden Teil der Papierbahn (1) von der Leitwalze (2) zu einer nachfolgenden Einheit (8) ablenkende Blasdüsenvorrichtung (10) zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der weiteren Blasdüsenvorrichtung (10) und der nachfolgenden Einheit teilweise ein Leitblech (9) verläuft.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Blasdüsenvorrichtungen (3, 6) und (10) in ihrer Wirkrichtung und/oder bezüglich ihrer Lage veränderbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (9) in seiner Ausrichtung und/oder bezüglich seiner Lage veränderbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgelagerte Einheit (4) eine Preßvorrichtung und die nachfolgende Einheit (8) eine Preß- oder Trockenvorrichtung für die Papierbahn (1) ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Leitwalze (2) geringfügig von der der Papierbahn (1) abweicht.