DE60008322T2

DE60008322T2 - Vakuum-Förderer

Info

Publication number: DE60008322T2
Application number: DE60008322T
Authority: DE
Inventors: James Dadd
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: EP1076131A3; CA2315501A1; US6253983B1; ATE259914T1; EP1076131B1; EP1076131A2; DE60008322D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Saugluftförderer mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solcher Saugluftförderer wird verwendet, um eine Bahn, vorzugsweise einen Führungsstreifen einer Papierbahn, von einem Abschnitt einer Papierherstellungs- oder Papierveredelungsmaschine zu einem nachfolgenden Abschnitt dieser Maschine zu transportieren.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Ein Saugluftförderer ist aus der DE 26 36 887 (Oberbegriff des Anspruchs 1), die der US-Patentschrift 4,022,366 (Akte PD10778) ähnelt, bekannt. Förderer dieser Art haben sich im Betrieb als erfolgreich erwiesen. In einigen Anwendungen muß jedoch ein Papierende mit einer sehr hohen Geschwindigkeit (über 1500 Meter/Minute) von einem Saugluftförderer zu einem Seilspalt (eines nachfolgenden Maschinenabschnitts) transferiert werden. Dies macht es erforderlich, den Grad des auf den Förderer einwirkenden Vakuums rasch verändern zu können. Zu diesem Zweck wird bekanntlich an der Vakuumquelle oder in der Vakuumleitung ein pneumatisch betätigter Dämpfer verwendet.
In letzter Zeit ist jedoch die Arbeitsgeschwindigkeit von Papierherstellungs- oder Papierveredelungsmaschinen weiter gesteigert worden, nämlich auf etwa 2200 Meter/Minute. In solchen Systemen, die mit extrem hoher Geschwindigkeit laufen, arbeiten die herkömmlichen Dämpfer leider nicht zuverlässig.
Die Erfindung basiert daher auf dem Problem, den bekannten Saugluftförderer und seine Vakuumsteuerung so weiterzuentwickeln, daß der Transfer eines Endes in die Seile eines nachfolgenden Maschinenabschnitts verbessert wird, insbesondere bei extrem hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.
Dieses Problem wird durch eine neuartige Konstruktion der Vakuumsteuerung, wie im Anspruch 1 beschrieben, gelöst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Wand des Saugkastens eine Öffnung, die durch ein an der Innenseite der Wand plaziertes bewegbares Element geschlossen werden kann. Ein Betätiger ist mit dem bewegbaren Element verbunden, um dieses Element gegen die Innenseite der Wand zu drücken, wenn es erwünscht ist, die Öffnung zu schließen, d.h. wenn sich der Saugluftförderer in seinem normalen Betriebszustand befindet. In diesem Zustand wirkt der Atmosphärendruck auf die Außenseite des bewegbaren Elements ein und möchte das bewegbare Element von der Wand entfernen (wodurch die Öffnung geöffnet werden würde). Auf die Innenseite des bewegbaren Elements wirken jedoch zwei Kräfte A und B gegen den Atmosphärendruck, um die Öffnung geschlossen zu halten.
Kraft A ist eine variable Steuerungskraft oder "Betätigerkraft", die durch den Betätiger erzeugt wird, und Kraft B hängt vom Innendruck ab, der im Innern des Saugkastens herrscht; der Innendruck ist die Differenz, die sich aus dem Atmosphärendruck abzüglich des aktuellen Vakuumgrads ergibt. Je höher der Vakuumgrad ist, um so geringer ist Kraft B. Die Vakuumsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet auf folgende Weise: Wenn z. B. während einer Startphase einer Papierherstellungsmaschine das Ende eines Führungsstreifens der Papierbahn am Saugluftförderer ankommt, um den Führungsstreifen weiterhin in ein Seilsystem eines nachfolgenden Maschinenabschnitts zu transferieren, deckt der Führungsstreifen nunmehr die Saugöffnungen (z. B. Schlitze) des Förderers ab. Als Folge davon nimmt der Innendruck im Saugkasten stark ab; dadurch würde der Führungsstreifen zu fest am Förderer festgehalten werden. Die Abnahme des Innendrucks führt jedoch sofort zu einer Abnahme der Kraft B, wodurch die Öffnung rasch geöffnet wird, falls Kraft A auf einen relativ niedrigen Sollwert eingestellt worden ist. Nun nimmt das Vakuum ab (d.h. der Innendruck nimmt zu), anschließend schließt das bewegbare Element wieder die Öffnung; somit wird ein beständiger und relativ geringer Vakuumgrad (abhängig vom Sollwert der Kraft A) innerhalb einer extrem kurzen Zeitdauer erzeugt. Eine solche rasche Veränderung des Vakuumgrads (im Saugluftförderer) verbessert den Transfer des Führungsstreifens, insbesondere wenn das Ende des Führungsstreifens in ein Seilsystem des nachfolgenden Maschinenabschnitts (z. B. Kalander oder Beschichtungsmaschine oder Walze) einer mit hoher Geschwindigkeit laufenden Papierherstellungs- oder Papierveredelungsmaschine transferiert werden muß.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
In der Zeichnung, die eine Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht, sind:
1 eine schematische Darstellung von zwei Abschnitten einer Papierherstellungsmaschine mit einigen dazwischen befindlichen Saugluftförderern; und
2 und 3 Detaildarstellungen des Vakuumsteuerungssystems von einem der Saugluftförderer der 1.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Wie aus 1 ersichtlich, bewegt sich eine Papierbahn 9 durch die Endabschnitte einer Papierherstellungsmaschine. Die Bahn verläßt die letzte Walze 10 oder den letzten Zylinder eines vorgeschalteten Abschnitts und wird von Papierwalzen 11, 12 und 13 zum ersten Walzenspalt 14 eines Kalanders 15 geführt. An der Papierwalze 13, die in der Nähe des Walzenspalts 14 positioniert ist, bilden zwei Seile 16 und 17 in einer auf diesem Fachgebiet bekannten Weise einen Seilspalt.
Während der Startphase der Maschine oder nach einer Unterbrechung des Papierherstellungsverfahrens muß die Papierbahn von einem Abschnitt der Maschine zum nächsten und durch jeden der Abschnitte, z. B. durch den Kalander 15, geführt werden. Zu diesem Zweck wird zunächst ein schmaler Kanten- oder Führungsstreifen (von der Bahn durch eine Schneidvorrichtung abgetrennt) durch Saugluftbandförderer 18, 19, 20 entlang einer (durch eine gepunktete Linie dargestellten) Strecke 9a in den Seilspalt an der Walze 13 transferiert. Anschließend transferieren die Seile 16, 17 den Führungsstreifen durch den Kalander. Danach wird der Führungsstreifen in einer bekannten Weise bis auf die volle Breite der Bahn aufgeweitet.
Jeder der Saugluftförderer 18, 19, 20 umfaßt ein endloses perforiertes Band, das über zwei Walzen oder Scheiben läuft. Zwischen diesen Scheiben befindet sich ein mit einer Vakuumquelle 22 verbundener Saugkasten 21. Eine der Scheiben kann durch einen herkömmlichen Motor angetrieben werden.
Zur Steuerung des Vakuumgrads innerhalb des Saugkastens 21 befinden sich Steuerungselemente, wie in den 2 und 3 dargestellt, an einer Öffnung 23 einer Seitenwand 24 des Saugkastens. Die Außenfläche der Seitenwand 24 ist mit 25 bezeichnet, während die Innenfläche der Seitenwand 24 mit 26 bezeichnet ist.
Nahe der Innenfläche 26 der Seitenwand 24 ist ein bewegbares Element 27 (z. B. in Form einer Platte) installiert, das die Öffnung 23 abdeckt und daher so ausgeführt ist, daß es die Öffnung schließt. Eine Abdichtung 28 kann zwischen der Platte 27 und der Seitenwand 24 vorgesehen sein. Eine Abstützung 30 (z. B. in Form eines Bügels) ist an der Innenfläche 26 der Seitenwand 24 befestigt. Mit dieser Abstützung 30 ist ein Ende eines Betätigers 31 (z. B. in Form eines Luftsacks) verbunden. Das andere Ende des Betätigers 31 stützt das bewegbare Element 27 ab.
Das Innere des Luftsacks 31 ist über die Leitung 32, das Drucksteuerungsventil 33 und die Leitung 34 mit einer Luftdruckversorgung 35 verbunden, so daß der Luftsack 31 eine variable Steuerungskraft oder "Betätigerkraft A" erzeugt. Das Ventil 33 hält die Betätigerkraft A auf einem einstellbaren Sollwert. Das Ventil 33 ist (z. B.) selbstentspannend, wenn der Sollwert, wie symbolisch durch einen Pfeil 36 dargestellt, vermindert wird.
Im Betrieb erzeugt die Vakuumquelle 22 im Kasten 21 einen Innendruck, der geringer als der Atmosphärendruck ist.
Die Platte 27 schließt die Öffnung 23, wie in 2 gezeigt, wenn die Betätigerkraft A zuzüglich einer (vom Innendruck abhängigen) Kraft B größer als eine auf die Außenseite der Platte 27 einwirkende (vom Atmosphärendruck abhängige) Kraft C ist, wobei die Kräfte A und B auf die Innenseite der Platte 27 einwirken.
Wenn (wie vorstehend beschrieben) Kraft B plötzlich abnimmt, übersteigt Kraft C die Summe der Kräfte A und B und öffnet daher die Öffnung 23 (wie in 3 dargestellt), so daß der Innendruck sofort wieder zunimmt (d. h. der Vakuumgrad geht sofort zurück). Als Folge davon schließt die Platte 27 wieder die Öffnung 23.
Um das Vakuum aus dem Fördererkasten 21 durch komplette Deaktivierung des Betätigers 31 vollständig zu entfernen, wird ein Magnetventil 37 erregt, wodurch das Innere des Betätigers 31 mit der Atmosphäre verbunden wird. Dieser Vorgang wird durchgeführt, damit kein Vakuum auf die Papierbahn einwirkt, wenn die Papierbahn vollständig von den Seilen gesteuert wird.

Claims

Saugluftförderer (20), der zur Führung einer durchlaufenden Bahn (9), z. B. einer Papierbahn, insbesondere eines Führungsstreifens (9a) oder eines "Führungsendes" (z. B. während des "Führens" einer Papier- oder Pappbahn in eine Maschine zur Herstellung oder Veredelung oder Verarbeitung einer solchen Bahn) geeignet ist, wobei der Saugluftförderer folgende Merkmale aufweist: a) ein luftdurchlässiges endloses Fördererband, das über mindestens zwei Walzen gespannt ist, mit einem Saugkasten (21), der sich in der Schleife des Fördererbands befindet und mit einer Vakuumquelle (22) verbunden ist; b) mindestens eine der Walzen kann angetrieben werden, um es dem endlosen Fördererband zu ermöglichen, sich über die Walzen und über den Saugkasten (21) weiterzubewegen, so daß sich das Vakuum durch das in der Richtung der Bahnbewegung laufende Fördererband ausbreitet, um die zu führende Bahn durch Saugwirkung auf das Fördererband zu ziehen; dadurch gekennzeichnet, daß c) eine Vakuumsteuerung so ausgeführt ist, daß eine rasche Abnahme des Vakuumgrads im Saugkasten (21) erfolgen kann; d) die Vakuumsteuerung ein bewegbares Element (27) umfaßt, das an einer Innenfläche (26) einer Wand des Saugkastens (21) positioniert ist, wo die Wand eine Öffnung (23) aufweist, die durch das bewegbare Element (27) geschlossen werden kann; e) ein Betätiger (31) mit dem bewegbaren Element (27) verbunden ist, wobei dieser Betätiger in einem aktiven Zustand das Schließen der Öffnung (23) durch das bewegbare Element bewirkt.
Saugluftförderer nach Anspruch 1, durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet: a) bei dem Betätiger (31) handelt es sich um einen Luftsack, der zwischen einem stationären Element (30) und dem bewegbaren Element (27) angeordnet ist; b) das Innere des Luftsacks (31) ist mit einer Druckquelle (35) über eine Steuerungsleitung (32, 34) verbunden, wobei ein Steuerungsventil (33) vorgesehen ist, um im Luftsack für einen konstanten Druck mit einstellbarem Grad zu sorgen.
Saugluftförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Element (27) als eine Platte ausgebildet ist, die mit dem Luftsack (31) verbunden und so ausgeführt ist, daß sie die Innenfläche (26) des Saugkastens (21) berührt, um die Öffnung (23) zu schließen.
Saugluftförderer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil (33) selbstentspannend ist.
Saugluftförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des bewegbaren Elements (27) der Atmosphäre ausgesetzt ist, während auf seine Innenseite, wenn die Öffnung (23) geschlossen ist, zwei Kräfte A und B einwirken, wobei Kraft A durch den Betätiger (31) erzeugt wird und Kraft B von dem innerhalb des Saugkastens (21) vorherrschenden Vakuumgrad abhängt.
Saugluftförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Ventil (37) in der Steuerungsleitung (32) angeordnet ist, wobei dieses Ventil den Betätiger (31) entweder mit der Druckquelle (35) oder mit der Atmosphäre verbindet.