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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gebläsevorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des nachstehend aufgezeigten Anspruchs 1 bei einer Papiermaschine
oder dergleichen wie beispielsweise einer Kartonmaschine oder Finishing-Maschine
oder einer anderen Bahnbehandlungsmaschine.
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Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere dafür gedacht, dass sie bei Trockenpartien
von Papiermaschinen, Kartonmaschinen oder Finishing-Maschinen oder
dergleichen angewendet wird. Es wird beabsichtigt, dass die Erfindung
bei Trockenpartien angewendet werden kann, die mit einem Einzelsieb- oder
mit einem Doppelsieblauf versehen ist, bei dem eine Siebtasche zwischen
zwei Trocknungszylindern und einer unterhalb von ihnen befindlichen
Walze ausgebildet ist, die den Sieblauf zurückrichtet. Es ist außerdem beabsichtigt,
dass die Erfindung bei Trockenpartien angewendet werden kann, die
mit einem sog. umgekehrten Lauf versehen ist, das heißt bei derartigen
Trockenpartien, bei denen die den Sieblauf drehende Walze oberhalb
der Trocknungszylinder angeordnet ist, oder bei Lösungen,
bei denen Trocknungszylinder oberhalb voneinander an zwei oder mehr
Höhen angeordnet
sind. Des weiteren wird beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung
bei Trockenpartien anwendbar ist, die mit Kombinationen der vorstehend
erwähnten
Trockenpartien versehen ist. Des weiteren ist beabsichtigt, dass
die vorliegende Erfindung in geeigneter Hinsicht bei anderen Teilen
der vorstehend erwähnten
Maschinen anwendbar ist.
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Zuvor
ist beobachtet worden, dass der Bedarf an einem Unterdruck in der
Siebtasche besonders an dem Öffnungsspalt
zwischen dem Trocknungszylinder und dem Sieb hoch ist, so dass es möglich ist,
sicher zu stellen, dass das Sieb von der Oberfläche des Trocknungszylinders
weg gelangt. Jedoch bewirkt eine Zunahme des in der gesamten Tasche
vorhandenen Unterdrucks auf die erforderliche Unterdruckhöhe gewisse
Nachteile. Große
Mengen an Energie müssen
verwendet werden, wenn der gesamte Taschenraum auf die gleiche hohe
Unterdruckhöhe
gebracht werden muss. Große
Luftaustritte können
es unmöglich
machen, dass ein ausreichend hoher Unterdruck erreicht wird und
dieser gehalten wird. Bislang ist es im Allgemeinen möglich gewesen,
eine ausreichende Zunahme bei dem Unterdruck mit der Hilfe von Gebläsekästen zu
gestalten.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist typischerweise eine Gebläsevorrichtung
bei einer Trockenpartie, die mit einem Einzelsieblauf versehen ist,
bei dem die Bahn zwischen dem Sieb und dem Trocknungszylinder über den
Trocknungszylinder transportiert wird. Die Gebläsevorrichtung hat einen Gebläsekasten
oder eine Gebläsekastenkombination,
der oder die sich über
die gesamte Breite der Bahn erstreckt, und die Vorrichtung soll
sicher stellen, dass das Sieb von dem Trocknungszylinder in dem Öffnungsspalt
des Siebes weg gelangt, um die Bahn in einer gesteuerten Weise an
dem Sieb angebracht über
einen erwünschten
Abstand sogar nach dem Öffnungsspalt
zu halten.
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Die
Gebläsevorrichtung
ist typischerweise mit einer Einrichtung kombiniert, die Gebläseluft erzeugt
und an jener Seite des Siebes angeordnet ist, die von dem Zylinder
entfernt ist, hauptsächlich
in dem Öffnungsspalt
zwischen dem Sieb und dem Zylinder derart, dass sie sich von dem
eigentlichen Punkt, bei dem das Sieb und der Zylinder außer Eingriff
gelangen, einen kurzen Abstand in der Laufrichtung der Bahn nach
vorne erstreckt. Die Gebläsevorrichtung
ist typischerweise mit zwei Düsen
wie beispielsweise Spaltdüsen,
Ausspritzdüsen
oder dergleichen versehen, die in Bezug auf die Laufrichtung der
Bahn quer und nahe zu dem Sieb angeordnet sind. Die erste Düse ist hauptsächlich an
dem Öffnungsspalt
zwischen dem Sieb und dem Zylinder jedoch vorzugsweise vor dem eigentlichen
Punkt, bei dem das Sieb von dem Zylinder außer Eingriff gelangt, angeordnet.
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Die
zweite Düse
ist in der Laufrichtung der Bahn bei einem Abstand von der ersten
Düse und dem Öffnungsspalt
angeordnet.
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Die
Düsen sind
bei der Gebläsevorrichtung so
eingerichtet, dass sie Luftstrahlen von dem Zwischenraum zwischen
der Gebläsevorrichtung
und dem Sieb weg blasen, so dass die von den Düsen ausgegebenen Luftstrahlen
verhindern, dass Luft in den Zwischenraum eintritt und/oder mit
ihrem Ausspritzeffekt Luft von dem Zwischenraum zwischen der Gebläsevorrichtung
und dem Sieb weg gesaugt wird, und somit wird ein zum Stützen der
Bahn erforderlicher Unterdruck in dem Zwischenraum gehalten.
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Der
Lauf der Bahn in dem Öffnungsspalt
zwischen dem Trocknungszylinder und dem Sieb ist bei immer mehr
zunehmenden Geschwindigkeiten der Papiermaschine immer schwieriger
zu steuern, da, wenn die Geschwindigkeiten zunehmen, die Bahn immer
mehr dazu neigt, dem Trocknungszylinder zu folgen. Eine Geschwindigkeitszunahme
von einigen hundert Metern kann eine doppelte Unterdruckhöhe erforderlich
machen, beispielsweise von einem Unterdruck von 500 Pa bis zu einem
Unterdruck von 1000 Pa.
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Der
Trockengehalt der Bahn hat außerdem einen
Effekt auf den Umstand, wie die Bahn von dem Zylinder weg gelangt.
Je höher
die Feuchtigkeit der Bahn ist, desto schwieriger ist es, dass sie
von dem Trocknungszylinder außer
Eingriff gelangt, und desto schwieriger ist es, dass ein günstiges
Laufverhalten erzielt wird. Eine trockene Bahn wird sozusagen an der
Oberfläche
des heißen
Trocknungszylinders umso leichter anbrennen, je höher die
Temperatur des Zylinders ist. Daher erfordert das Lösen der
Bahn von dem Zylinder und das Stützen
derselben an dem Sieb immer höhere
Unterdrücke,
wenn die Produktion effektiver gestaltet wird und die Geschwindigkeiten
zunehmen.
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Derzeit
ist es im Allgemeinen möglich,
einen ausreichend erhöhten
Unterdruck mit den Gebläsekästen zu
erzielen. Jedoch wenn die Geschwindigkeiten weiter zunehmen, ergibt
sich eine Situation, bei der es beschwerlich und kostspielig ist,
den Unterdruck weiter zu erhöhen.
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Der
Bedarf an einem Unterdruck ist bei den verschiedenen Teilen der
Siebtasche, die zwischen den Trocknungszylindern ausgebildet ist,
unterschiedlich. Der höchste
Unterdruck ist an dem Öffnungsspalt
zwischen dem Zylinder und dem Sieb erforderlich, damit die Bahn
von dem Zylinder außer Eingriff
gelangt und damit sie an dem Sieb anhaftet. Bei den anderen Teilen
der Tasche würde
ein niedrigerer Unterdruck im Allgemeinen ausreichend sein. Jedoch
muss bei gegenwärtigen
Gebläsekastentechniken
der gleiche Unterdruck in den Taschen zwischen den Trocknungszylindern
in dem gesamten Bereich gehalten werden, über den sich der Effekt der
Gebläsekästen erstreckt.
Große
Luftaustritte bei der Tasche mit dem Unterdruck verursachen insbesondere
bei schnellen Maschinen Schwierigkeiten beim Erreichen und Halten
von einem derart besonders hohen Unterdruck, der bei dem vorstehend
erwähnten Öffnungsspalt
erforderlich ist. Große
Mengen an Energie müssen
verwendet werden, wenn der gesamte große Taschenraum auf die gleiche
hohe Unterdruckhöhe
gebracht werden muss.
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Des
weiteren kann ein Erhöhen
des gesamten Unterdrucks der Tasche auf eine hohe Unterdruckhöhe Nachteile
verursachen. Ein hoher Unterdruck kann bei langen Siebläufen das
Sieb biegen, das dann dazu gelangen kann, dass es die Oberflächen des
Gebläsekastens
oder andere unflexible Oberflächen
berührt,
und somit können
Siebbeschädigungen
verursacht werden und das Laufverhalten beeinträchtigt werden. Ein zu hoher
Unterdruck in dem gesamten Taschenbereich kann außerdem einen
Effekt auf die Bahn selbst haben und kann beispielsweise das Schrumpfen
der Bahn in der Querrichtung zu stark verhindern, wodurch die Bahn
sogar zerreißen
kann.
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Ein
Ziel ist es, den Lauf der Bahn in dem Öffnungsspalt zwischen dem Trocknungszylinder
und dem Sieb sicherer zu gestalten, indem die Spannung der Papierbahn
erhöht
wird. Die Spannung bedeutet, dass eine Geschwindigkeitsdifferenz
erzeugt wird, um eine Spannung in der Bahn zu erzeugen. Jedoch ist
eine erhöhte
Spannung nicht immer möglich,
da eine zu hohe Spannung die Zugfestigkeit beim Abschälen verringern
würde,
die Papierqualität
beeinträchtigt,
häufig
die Lauffähigkeit
beeinträchtigt,
und ein häufigeres
Bahnreißen
verursacht.
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Der
jeweilige Unterdruck, der bei der Papiermaschine in dem Öffnungsspalt
zwischen dem Trocknungszylinder und der Bahn und auch bei den anderen
Teilen des Taschenraumes erforderlich ist, hängt von vielen Faktoren sowohl
von Produktionsparametern als auch von der herzustellenden Papierqualität ab. Die
Anforderungen an den Unterdruck werden unter anderem durch die Maschinengeschwindigkeit,
den Trockengehalt des Papiers, das Papierprofil nach der Presse,
die Papierqualität,
die flächenbezogene
Masse des Papiers, die Spannungsdifferenzen zwischen der Presse
und der Trockenpartie, im Allgemeinen die Chemie des Nassendes,
den Betrieb der Presse und die Geometrie den Aufbau des Nassendes
beeinflusst. Es sollte möglich sein,
den Unterdruck zu steuern, wenn sich irgendeiner dieser Parameter ändert. Es
sollte möglich
sein, den Unterdruck separat in dem Öffnungsspalt und in den anderen
Bereichen mit einem Unterdruck zu steuern.
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Bislang
ist außerdem
vorgeschlagen worden, einen speziellen Saugkasten an dem Öffnungszwischenraum
zwischen dem Zylinder und dem Sieb anzuordnen, um einen höheren Unterdruck
zu erzeugen. Die Veröffentlichung
des amerikanischen Patentes
US
5 341 579 schlägt
vor, einen speziellen kleinen Saugkasten an dem Öffnungszwischenraum anzuordnen,
durch den ein bestimmter Unterdruck an diesem Punkt gehalten wird.
Der Unterdruck bei diesem Saugkasten
20 und bei der Saugwalze
12 wird durch
ein Unterdruckgebläse
32 erzeugt.
Somit können
sie nicht separat gesteuert werden.
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Die
Veröffentlichung
des amerikanischen Patents
US
5 782 009 zeigt einen Saugkasten, der in der Tasche zwischen
zwei Trocknungszylindern montiert ist, wodurch der Saugkasten in
zwei Teile geteilt ist. Das Saugkastenteil
1 mit einem
höheren
Unterdruck ist in dem Bereich des Außer-Eingriff-Punktes zwischen
dem Trocknungszylinder und dem Sieb angeordnet. Dieser Bereich ist
von der Umgebung mit der Hilfe von mechanischen Abdichtungen getrennt. In
der Querrichtung der Bahn kann das Teil
1 mit dem höheren Unterdruck
in mehrere Teile geteilt werden, bei denen unterschiedliche Unterdrücke erzeugt
werden können,
um den Lauf der Ränder
der Bahn sicher zu stellen.
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Die
Veröffentlichung
des amerikanischen Patents
US
4 359 827 zeigt einen Mehr-Abschnitts-Saugkasten, der in
der Tasche angeordnet ist, die zwischen zwei Trocknungszylindern
ausgebildet ist. Ein Teil des Saugkastens ist vor dem Sieb in Hinblick
auf die Laufrichtung des Siebes an dem ersten Trocknungszylinder
vor dem Außer-Eingriff-Punkt zwischen
dem Sieb und dem Trocknungszylinder angeordnet. Ein höherer Unterdruck
ist an diesem Abschnitt des Saugkastens als an den anderen Abschnitten
des Saugkastens, die an das Sieb angrenzen, eingerichtet.
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Somit
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Gebläsevorrichtung
zu schaffen, bei der die vorstehend erwähnten Nachteile minimal gestaltet
sind.
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Die
Aufgabe ist es insbesondere, eine Gebläsevorrichtung zu schaffen,
die es ermöglicht,
dass ein höherer
Unterdruck an dem Öffnungsspalt
als bei den anderen Taschenbereichen mit einem Unterdruck erzeugt
wird.
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Die
Aufgabe ist es, beispielsweise eine Gebläsevorrichtung zu schaffen,
mit der bei einer Trockenpartie, die mit einem Einzelsieblauf versehen
ist, der Unterdruckbereich der Tasche zwischen den Trocknungszylindern
in zwei oder mehr separat gesteuerte Bereiche mit einem Unterdruck
geteilt werden kann.
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Die
Aufgabe ist es außerdem,
eine Gebläsevorrichtung
zu schaffen, mit der an dem Öffnungsspalt
der Unterdruck unabhängig
von der anderen Unterdrucksteuerung gesteuert werden kann.
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Eine
Aufgabe ist es außerdem,
eine Gebläsevorrichtung
zu schaffen, mit der es möglich
ist, bei Bedarf einen zusätzlichen
Saugvorgang und/oder Blasvorgang an dem Öffnungsspalt zu kombinieren.
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Um
die vorstehend erwähnten
Aufgaben zu lösen,
ist die vorliegende Erfindung durch die Angaben in dem kennzeichnenden
Teil des nachstehend aufgeführten
ersten Anspruchs gekennzeichnet.
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Eine
typische Gebläsevorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung hat einen Gebläsekasten,
bei dem an der Seite des Öffnungsspaltes
eine Drosseleinrichtung wie beispielsweise eine Gebläseeinrichtung
oder eine Abdichteinrichtung zusätzlich zu
der ersten Düse
bei einem kurzen Abstand von dem eigentlichen Außer-Eingriffs-Punkt zwischen dem
Sieb und dem Trocknungszylinder nach diesem Außer-Eingriffs-Punkt angeordnet
ist. Die Drosseleinrichtung teilt den Unterdruckraum, der durch
die Gebläsevorrichtung
vorgesehen wird, in zwei Abschnitte:
- – einen
ersten Bereich mit einem verstärkten
Unterdruck, der an dem Öffnungsspalt
angrenzt, und
- – einen
zweiten Bereich mit einem geringeren Unterdruck.
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Beispielsweise
ist bei einer Trockenpartie, die mit einem Einzelsieblauf versehen
ist, ein Bereich mit einem relativ geringen verstärkten Unterdruck, der
zumindest teilweise von dem anderen Unterdruckbereich isoliert ist,
mit der Drosseleinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung an der Spaltöffnung
zu der Tasche zwischen den Trocknungszylindern hin dort versehen,
wo der größte Bedarf
an einem Unterdruck vorhanden ist.
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Ein
typischer Gebläsekasten,
der bei einer Trockenpartie verwendet wird, die mit einem Einzelsieblauf
versehen ist, ein Uno Run Blow Box, hat grundsätzlich lediglich einen schmalen
Kastenaufbau, der lediglich einen Teil der Tasche einnimmt, wodurch
der Gebläsekasten
vor dem Sieblauf zwischen dem ersten Trocknungszylinder und der
Umkehrwalze angeordnet ist. Dieser Unterdruckbereich grenzt typischerweise
an Düsen
an, die an dem oberen Ende und an dem Bodenende des Gebläsekastens angeordnet
sind, wobei die Düsenluft
von dem zwischenraumartigen Raum zwischen dem Sieb und dem Kasten
weg ausspritzen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Drosseleinrichtung in dem Kasten zwischen den
vorstehend erwähnten
Düsen so
angeordnet, dass die Drosseleinrichtung den durch den Kasten erzeugten
Unterdruckbereich in zwei Abschnitte teilt, und die freie Strömung an
Luft zwischen diesen Abschnitten verhindert oder zumindest eingeschränkt wird.
Die Drosseleinrichtung kann eine einfache mechanische Abdichtung
sein, die die Strömung
begrenzt, oder eine dritte Düse
sein, die so eingerichtet ist, dass sie Luft von dem oberen Unterdruckbereich
weg ausgibt und einen Bereich mit einem verstärkten Unterdruck in diesem
Bereich erzeugt. Im Allgemeinen kann gesagt werden, dass eine Drosseleinrichtung
sämtliche
derartigen mechanischen Drosseleinrichtungen oder durch eine Düse vorgesehene
Einrichtungen umfassen soll, die den Luftdurchtritt zwischen zwei
Bereichen, die bei unterschiedlichen Druckhöhen sind, begrenzt. Somit kann die
Drosseleinrichtung beispielsweise eine Ausspritzdüse, ein
Strömungsbegrenzungsventil,
oder eine gekrümmte
Wand, die über
den Luftkanal vorragt, sein, wobei die Wand die Luftströmung in
dem Kanal einschränkt.
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Wenn
die Drosseleinrichtung an der Grenze des Bereiches mit dem verstärkten Unterdruck
in einfacher Weise eine mechanische, hauptsächlich nicht einstellbare Dichtung
ist, kann der Unterdruck in dem Bereich mit dem verstärkten Unterdruck
beispielsweise durch Einstellen der Luftströmung der ersten Ausspritzdüse gesteuert
werden. Der Unterdruck in dem Bereich mit dem verstärkten Unterdruck
kann mit der Hilfe der Steuerung erhöht oder verringert werden.
Aufgrund der Drosseleinrichtung hat die Steuerung keinerlei wesentlichen
Effekt auf die anderen Teile des Unterdruckbereichs.
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Wenn
andererseits die Drosseleinrichtung eine Ausspritzdüse ist,
kann der Unterdruck in dem Bereich mit dem verstärkten Unterdruck ebenfalls
gesteuert werden, indem die Luftströmung von dieser Ausspritzdüse gesteuert
wird. Die Luft, die durch die Drosseleinrichtung aus dem Bereich
mit dem verstärkten
Unterdruck entfernt wird, kann in andere Teile des Unterdruckbereiches
strömen,
da diese Luftmenge im Allgemeinen im Vergleich zu der Größe des Unterdruckbereiches
geringfügig
ist, oder diese entfernte Luft kann unmittelbar nach der Düse vollständig von
dem Unterdruckbereich weg mit der Hilfe von Führungsplatten oder Auslasskanälen geführt werden.
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Ein
anderer typischer Gebläsekasten,
der Sym Run Blow Box, der bei einer mit einem Einzelsieblauf versehenen
Trockenpartie verwendet wird, füllt
hauptsächlich
vollständig
die Tasche aus, die durch den Eingangssieblauf, die Umkehrwalze
und den Ausgangssieblauf definiert ist und zwischen zwei benachbarten
Trocknungszylindern ausgebildet ist. Der Unterdruckbereich ist typischerweise
durch Düsen
abgedichtet, die an dem vorderen Ende des Gebläsekastens angeordnet sind,
das heißt
hauptsächlich
an dem Öffnungsspalt
des ersten Trocknungszylinders und des Siebes und an dem Ausgangsende des
Gebläsekastens,
das heißt
hauptsächlich
an dem Schließspalt
des zweiten Trocknungszylinders und des Siebes. Die Düsen sind
so eingerichtet, dass sie Luftstrahlen aus dem Unterdruckzwischenraum so
hinaus blasen, dass die Luftstrahlen verhindern, dass Luft nach
innen in den Unterdruckraum hinein tritt. Die Düsen können sog. Ausspritzdüsen sein,
mit denen gleichzeitig Luft aus dem Unterdruckraum entfernt wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Drosseleinrichtung des weiteren in dem Kasten
in dem Bereich des Sieblaufes zwischen dem ersten Trocknungszylinder
und der Umkehrwalze angeordnet, wodurch die Drosseleinrichtung einen
Abschnitt des Unterdruckraums der Tasche gegenüber einem Bereich mit einem
verstärkten
Unterdruck isoliert. Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann diese Drosseleinrichtung
beispielsweise eine mechanische Dichtung oder eine Ausspritzdüse sein,
die die Strömung
begrenzt.
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Der
separate Nebenbereich mit einem verstärkten Unterdruck gemäß der vorliegenden
Erfindung kann außerdem
in anderen Unterdruckbereichen der verschiedensten Arten vorgesehen
sein, die mit Gebläsevorrichtungen
erzeugt werden können. Die
Gebläsevorrichtung
kann ein Gebläsekasten sein,
der einen Teil des Sieblaufes bei einer Trockenpartie, die mit einem
Einzelsieblauf oder einem Doppelsieblauf versehen ist, abdeckt,
oder der beispielsweise bei einer Papiermaschine einen anderen Sieblauf
oder Filzlauf abdeckt, bei dem die Bahn von einer Walze außer Eingriff
gelangt und/oder an dem Sieb mit der Hilfe eines Unterdrucks gehalten
wird, und bei dem ein Bereich mit einem geringfügigeren Unterdruck, der mit
einem verstärkten
Unterdruck vorgesehen wird, zusätzlich
zu dem herkömmlichen
Unterdruck erforderlich ist.
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Der
Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck ist typischerweise so angeordnet, dass er den Sieblauf
an dem Öffnungsspalt
eines Zylinders abdeckt, so dass der Bereich mit dem verstärkten Unterdruck bei
einem kurzen Abstand vor dem eigentlichen Außer-Eingriffs-Punkt zwischen dem Zylinder
und dem Sieb beginnt und sich bei einem erforderlichen Abstand nach
vorn von dem Außer-Eingriffs-Punkt erstreckt.
Der größte Bedarf
an einem Unterdruck ist insbesondere an dem Außer-Eingriffs-Punkt vorhanden.
Während des
Laufs kann der Außer-Eingriffs-Punkt
sich nach vorn oder nach hinten bewegen, so dass der Gebläsekasten
so eingerichtet sein muss, dass das Vorsehen eines ausreichenden
Unterdrucks während
sämtlicher
Laufbedingungen garantiert ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung wird
ein Unterdruck in dem Bereich mit dem verstärkten Unterdruck gehalten,
der typischerweise > 500
Pa ist, noch allgemeiner ≥ 1000
Pa, jedoch ≤ 20000
Pa, vorzugsweise < 10000
Pa in Abhängigkeit
von der Laufsituation. Wenn dies erforderlich ist, ist es natürlich möglich, den
Unterdruck von den vorstehend erwähnten Werten zu erhöhen oder
zu verringern. Jedoch ist die Unterdruckhöhe typischerweise beispielsweise
höher als
der Unterdruck proll, der an der Oberfläche der
Walze vorherrscht, die den Lauf der Bahn zurückrichtet. Bei anderen Teilen
der Siebtasche ist die Unterdruckhöhe erheblich geringer, das heißt bei einer
Höhe von
ungefähr
10 bis 700 Pa, vorzugsweise 100 bis 500 Pa, typischerweise 200 bis 300
Pa.
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In
einer Trockenpartie, die mit einem Einzelsieblauf versehen ist,
ist der Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck ein Bereich an dem Öffnungsspalt
mit einer Länge
von ungefähr
50 bis 500 mm, typischerweise 100 bis 200 mm. Dann kann der Bereich
mit dem verstärkten
Unterdruck bei Zylindern, die derzeit allgemein verwendet werden,
bereits 300 mm, häufig
40 bis 150 mm, typischerweise ungefähr 70 mm vor dem Außer-Eingriffs-Punkt
des Siebes starten und kann sich ungefähr 40 bis 250 mm, häufig 80
bis 120 mm, beispielsweise 100 mm von dem Außer-Eingriffs-Punkt während des
Betriebs nach vorn erstrecken. Mit der Länge des Bereiches mit dem verstärkten Unterdruck
ist die Entfernung in der Laufrichtung der Bahn zwischen zwei Einrichtungen
wie beispielsweise Abdichteinrichtungen, Drosseleinrichtungen, Gebläsedüsen gemeint,
die sich von dem Kasten nahe zu der Bahn erstrecken. Zwischen den
Einrichtungen wird ein höherer
Unterdruck in dem Taschenraum erzeugt als in den Räumen, die
zu diesem Bereich benachbart sind.
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Es
ist natürlich
möglich,
eine Vielzahl an Drosseleinrichtungen wie beispielsweise mechanische
Abdichtungen, Strömungsbarriereplatten,
oder Ausspritzdüsen
zu verwenden, um den Unterdruckbereich zwischen den Kasten und dem
Sieblauf in mehr als zwei verschiedene Bereiche zu teilen. Es können mehrere
aufeinander folgende Unterdruckbereiche mit versetzt eingerichteten
Unterdrücken vorhanden
sein.
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Die
eigentliche Gebläsevorrichtung
kann einen einzelnen einfachen Kastenaufbau aufweisen oder sie kann
durch eine Vielzahl an Aufbaukastenkomponenten ausgebildet sein.
Zwischen den Aufbaukastenkomponenten können beispielsweise Luftkanäle ausgebildet
sein, um Luft von dem Unterdruckbereich weg zu einem anderen Bereich
oder zu der Umgebung zu befördern.
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Die
den Unterdruck erzeugenden Düsen können einfache
Zwischenraumdüsen
sein, die so eingerichtet sind, dass die aus ihnen heraus erfolgende
Luftströmung
verhindert, dass Luft in den Unterdruckbereich eindringt, und/oder
einen Ausspritzeffekt an einem erwünschten Punkt zwischen dem
Kasten und dem Sieb erzeugt. Spezielle Ausspritzdüsen können in
vorteilhafter Weise bei den Gebläsekästen verwendet
werden, wobei die Düsen
elastisch oder drehbar montierte Ausspritzdüsen sind, die bei Bedarf sich
von dem Sieb weg flexibel bewegen, wenn beispielsweise ein Papierklumpen
das Sieb gegen die Düse
drückt,
so dass sie das Sieb nicht zum Reißen bringen.
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Um
die Luft von dem Bereich mit dem verstärkten Unterdruck weg zu führen, verwendet
die erfindungsgemäße Lösung in
vorteilhafter Weise derartige Flächen,
die konvex sind und die den Coanda-Effekt nutzen, der in steuerbarer
Weise Luft in eine erwünschte
Richtung sogar außerhalb
des Bereiches mit dem verstärkten
Unterdruck richten kann. Durch Flächen, die den Coanda-Effekt
nutzen, ist es möglich,
die Luft, die von dem Bereich mit dem verstärkten Unterdruck abgegeben
wird, in den Bereich mit dem niedrigeren Unterdruck zu der Ausgabeöffnung hin
oder sogar in die Ausgabeöffnung
zu richten, wobei von dieser Öffnung
die Luft des weiteren zu einem erwünschten Raum durch ein Ausspritzen
oder durch eine Anwendung eines Saugvorganges abgegeben werden kann.
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Der
bei der erfindungsgemäßen Lösung in dem
Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck erzeugte Unterdruck kann weiter verstärkt werden, indem eine Einrichtung
angeordnet wird, die einen Saugvorgang in diesem Bereich erzeugt.
Der Saugvorgang kann erzeugt werden, indem eine Saugöffnung ausgebildet
wird, die zu dem Gebläsekasten
in diesem Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck hin offen ist, wobei die Saugöffnung beispielsweise über einen Saugkanal
mit Vorrichtungen in Verbindung steht, die den Saugvorgang erzeugen.
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Durch
die Einrichtungen, die in dem Gebläsekasten angeordnet sind und
die den Saugvorgang erzeugen, ist es möglich, die Unterdruckhöhe in einer einfachen
Weise zu steuern. Dann müssen
die Ausspritzgebläsedüsen des
Kastens nicht unbedingt einzeln gesteuert werden und sie können mit
einer gemeinsamen Einrichtung, die den Blasstrom erzeugt, verbunden
sein.
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Ein
Saugvorgang wird in vorteilhafter Weise insbesondere dann angewendet,
wenn die Drosseleinrichtung eine mechanische Begrenzungseinrichtung
ist, die selbst nicht aktiv und in einer steuerbaren Weise den Unterdruck
erhöht.
Jedoch kann der Saugvorgang als Zusatz und zum Steuern des Unterdrucks
auch in anderen Fällen
angewendet werden. Es ist vorteilhaft, ein Netz oder eine entsprechende Vorrichtung
vor der Saugöffnung
anzuordnen, um zu verhindern, dass Papierstaub, der in den Unterdruckbereich
hineingelangt, die Saugkanäle
erreicht.
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Im
Gegensatz zu dem Fall mit den Saugkästen gelangen der Kasten und
das Sieb nicht zu einem gemeinsamen Kontakt, wenn ein Saugvorgang
in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Gebläsekastenlösung angewendet wird, bei dem
Luft bei der Einrichtung geblasen wird, die den Bereich mit dem verstärkten Unterdruck
zwischen dem Sieb und dem Kasten definiert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter
beschrieben.
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1 zeigt
einen vertikalen Querschnitt einer Tasche zwischen zwei Trocknungszylindern
in einer Trockenpartie einer Papiermaschine, die mit einem Einzelsieblauf
versehen ist, wobei in der Tasche ein erfindungsgemäßer Gebläsekasten
angeordnet ist.
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2 zeigt
eine Variation von 1.
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3 zeigt
eine andere Variation von 1.
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4 zeigt
eine zweite erfindungsgemäße Gebläsevorrichtung
in der gleichen Weise wie in 1, wobei
in 4a eine Vergrößerung einer
Variation der Düse 44 von 4 gezeigt
ist.
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5 zeigt
eine Variation von 4.
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6 zeigt
eine dritte erfindungsgemäße Gebläsevorrichtung
in der gleichen Weise wie in 1.
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7 zeigt
eine Variation von 6.
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8 zeigt
eine Gebläsevorrichtung
in ähnlicher
Weise wie jene von 6.
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9 zeigt
ein Beispiel einer Vergrößerung von
dem Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck, der in 6 gezeigt ist.
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10 zeigt
eine Lösung
gemäß 3,
die in einer Trockenpartie angeordnet ist, die mit einem Doppelsieblauf
versehen ist.
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1 zeigt
bei einer Papiermaschine oder dergleichen zwei aufeinander folgende
Zylinder oder Walzen, typischerweise Trocknungszylinder 10 und 12,
und eine Umkehrwalze 14, die zwischen den Zylindern angeordnet
ist. Die Umkehrwalze kann ein Zylinder, eine glatte Walze oder eine
mit Nuten versehene Walze sein. Die Walze kann mit Perforationen versehen
sein, wodurch die Löcher
der Walze mit einer Unterdruckquelle verbunden sind. Bei der Lösung gemäß 1 wird
der verstärkte
Unterdruck typischerweise über
den Umfangssektor benachbart zu dem Taschenraum in der Walze erzeugt.
Der Saugvorgang der Walze wird über
die Achse an ihren Enden erzeugt.
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Die
Papierbahn 16 ist so eingerichtet, dass sie in einer sich
windenden Weise gestützt
durch das Sieb 18 abwechselnd über einen Zylinder 10, 12 und abwechselnd über die
Umkehrwalze 14 so läuft,
dass sie eine Tasche 20 zwischen den beiden Zylindern und
einer Umkehrwalze ausbildet.
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Das
Sieb 18 gelangt von dem Umfang des ersten Zylinders 10 in
dem sog. Öffnungsspalt 22 außer Eingriff
und läuft
zu der Umkehrwalze 14 derart, dass es einen sog. Eingangssieblauf 24 zwischen dem
ersten Zylinder und der Umkehrwalze ausbildet. In entsprechender
Weise läuft
das Sieb von der Umkehrwalze als ein sog. Ausgangssieblauf 26 zu
dem zweiten Trocknungszylinder 12 und tritt in den Schließspalt 28,
um über
den zweiten Trocknungszylinder zu laufen.
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Der
Gebläsekasten 30,
der sich über
die Bahn erstreckt, ist in der Tasche 20 so montiert, dass eine
seiner Seiten 32 zusammen mit dem Eingangssieblauf 24 einen
relativ schmalen Zwischenraum 34 ausbildet, in dem der
Gebläsekasten
einen Unterdruck erzeugt. In dem oberen Teil der Seite 32 des Gebläsekastens
ist eine Gebläsedüse 36 angeordnet,
die von dem Kasten 30 zu dem Sieb 18 hin vorragt,
ohne jedoch das Sieb zu berühren.
Die Gebläsedüse 36 ist
in dem Kasten oberhalb des Öffnungsspaltes 22,
das heißt
so angeordnet, dass Luft von der Zwischenraumdüse 38 von der Düse hauptsächlich entgegen
der Laufrichtung des Siebes abgegeben wird, und derart, dass die
Luft an einem Punkt abgegeben wird, der oberhalb des eigentlichen
Außer-Eingriff-Punktes zwischen
dem Sieb 18 und dem Zylinder 10 ist, das heißt vor dem
Außer-Eingriff-Punkt
in Bezug auf die Sieblaufrichtung. Die von der Düse 36 abgegebene Luft
verhindert, dass die mit dem Sieb laufende Luft in den Zwischenraum 34 zwischen
dem Kasten 30 und dem Sieb hinein gelangt, und des weiteren
spritzt sie Luft von dem Zwischenraum so weg, dass sie einen Unterdruck
in dem Zwischenraum erzeugt. Die Düse 36 ist an dem Kasten
mit der Hilfe einer Feder 42 befestigt, die die Düse in einer
geeigneten Weise zu dem Sieb hin drückt, jedoch so, dass sie ermöglicht,
dass die Düse in
den Kasten beispielsweise dann gedrückt wird, wenn ein Papierklumpen
die Düse
zwischen dem Sieb und dem Zylinder passiert.
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An
dem anderen Ende des Gebläsekastens 30 ist
an seinem unteren Ende eine zweite Düse, eine einfache zwischenraumartige
Düse 44 ausgebildet,
die Luftstrahlen hat, die gegen die Drehrichtung der Umkehrwalze
gerichtet sind und die somit verhindern, dass Luft mit der Umkehrwalze
zu dem Schließspalt
zwischen dieser Walze 14 und dem Sieb 18 tritt. Die
Gebläseströme der Düse können außerdem Luft von
dem Zwischenraum zwischen dem Kasten und dem Sieb weg spritzen.
In vielen Trockenpartien wird eine Saugwalze, beispielsweise eine
VAC-Walze der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung, als die
Umkehrwalze verwendet, die in der durch die Pfeile gezeigten Weise
Luft von dem Taschenbereich wegsaugt.
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Des
weiteren ist eine zweite Ausspritzdüse 46 in dem Gebläsekasten 30 nahe
zu dem Schließspalt 28 des
zweiten Zylinders 12 geringfügig nach dem Schließspalt,
das heißt
an einem Punkt angeordnet, an dem das Sieb bereits mit dem Zylinder
in Eingriff gelangt ist. Die Luftstrahlen von dieser zweiten Düse werden
von der Tasche weg so gerichtet, dass sie hauptsächlich in der Richtung des
Sieblaufes sind. Die Luftstrahlen verhindern, dass Luft in die Tasche
durch den Zwischenraum zwischen der Düse und dem Sieb eintritt. In
dieser Weise kann ein Unterdruck in der gesamten Tasche gehalten
werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Drosseleinrichtung 50 in dem Gebläsekasten
bei einem kurzen Abstand von der ersten Düse 36 angeordnet,
wobei die Drosseleinrichtung den Zwischenraum 34 zwischen
dem Kasten 30 und dem Sieb 18 in zwei Abschnitte
teilt, in den Abschnitt 34' mit
einem verstärkten
Unterdruck und in den Abschnitt 34'' mit einem
niedrigeren Unterdruck. In diesem Fall ist die Drosseleinrichtung
eine mechanische Abdichtung, die die Luftströmung von dem Abschnitt 34'' zu dem Abschnitt 34' verhindert
oder zumindest verringert. Die Ausspritzdüse 36 ist somit so
eingerichtet, dass sie Luft hauptsächlich von einem relativ schmalen Abschnitt
der Tasche 20 entfernt, wodurch es relativ leicht ist,
sogar einen sehr hohen Unterdruck in diesem kleinen Bereich 34' im Vergleich
zu dem Unterdruck in den anderen Teilen der Tasche zu erzeugen. Durch
die Drossel 50 ist es möglich,
die Unterdruckhöhe
um bis zu ungefähr
200 bis 500 Pa, in einigen Fällen
ein Vielfaches mehr, zu erhöhen.
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Der
verstärkte
Unterdruck in dem Abschnitt 34' unterstützt, dass die Bahn von der
Oberfläche des
Zylinders 10 hauptsächlich
bei dem Außer-Eingriff-Punkt 40 außer Eingriff
gelangt und dass die Bahn fest an dem Sieb angebracht wird. Der
niedrigere Unterdruck in dem Abschnitt 34'' ist
ausreichend, um die Bahn an dem Sieb bis zu der Umkehrwalze angebracht
zu halten. Ein Saugvorgang ist typischerweise in der Umkehrwalze
eingerichtet, um die Bahn an der Oberfläche der Umkehrwalze angebracht
zu halten. Der Saugvorgang beeinflusst außerdem die Tasche. Die zweite Ausspritzdüse 46 dichtet
den Zwischenraum zwischen dem Kasten und dem zweiten Trocknungszylinder
ab und stellt den Unterdruck in der Tasche sicher und stellt außerdem sicher,
dass die Bahn keine Ausbeulung oder Beutel in dem Schließspalt 28 ausbildet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung kann
ein relativ niedriger Unterdruck, das heißt ein Unterdruck von 100 bis
200 Pa, in den anderen Teilen der Tasche mit Ausnahme in dem Zwischenraum 34' ausreichend
sein. Ein niedriger Unterdruck ermöglicht beispielsweise, dass
die Längsstreckung
der Bahn sich über
einen großen
Bereich erstrecken kann und somit das Knittern der Bahn vermindert
wird.
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Für die Gebläsedüsen in dem
Kasten 30 können
eine gemeinsame Gebläseluftlieferung
oder eine Luftlieferung eingerichtet sein, die individuell bei jeder
Düse gesteuert
wird. Wenn beispielsweise die Düse 36 ihre
eigene Quelle hat, kann die Höhe
des verstärkten
Unterdrucks separat mit dieser Düse
gesteuert werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung ist
es des weiteren möglich,
zwischen der Düse 36 und
der Drosseleinrichtung 50 eine Saugöffnung 54 auszubilden,
die mit dem Saugkanal 52 verbunden ist, wie beispielsweise
ein Zwischenraum, der sich über
die gesamte Bahn erstreckt, mit dem mehr Luft aus dem Bereich mit
dem verstärkten
Unterdruck durch den Zwischenraum 34' bei Bedarf entfernt werden kann. Vor
der Saugöffnung
ist in vorteilhafter Weise ein Netz oder dergleichen angeordnet,
das verhindert, dass Papierstaub oder anderer Abfallstoff den Saugkanal
erreicht. Der Saugkanal kann so ausgebildet sein, dass beim Auftreten
eines Bahnreißens
er mit einem Gebläse
verbunden werden kann, um Luft in den Zwischenraum 34' zu blasen,
um den Zwischenraum zu reinigen.
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Bei
dem in 1 gezeigten Fall ist es somit möglich, den
Unterdruck an dem Punkt 40, an dem das Sieb außer Eingriff gelangt,
zu erhöhen,
indem der Zwischenraum zwischen dem Sieb und dem Kasten in diesem
Bereich von den anderen Bereichen, die einen niedrigeren Unterdruck
haben, isoliert wird. Eine elastische Drosseleinrichtung oder eine
Drosseleinrichtung, die elastisch an dem Kasten befestigt ist, kann
in dem Kasten so angeordnet sein, dass sie sehr nahe zu dem Sieb
hin ungefähr
2 bis 40 mm, typischerweise < 20
mm, vorteilhafter Weise < 10
mm von dem Sieb (Stützgewebe)
vorragt, und somit wirksam den Unterdruckbereich 34' von dem Rest
des umgebenden Raumes trennt. Wenn zusätzlich der Abstand der Düse 36 von
diesem Sieb kurz ist und die Luftstrahlen von dieser Düse ausreichend
sind, wird ein Unterdruck an dem Öffnungsspalt erzielt, der für viele
Lauferfordernisse ausreichend ist, ohne dass irgendwelche weiteren
Vorgänge
erforderlich sind. Bei den anderen Teilen der Tasche ist es dann möglich, den
Unterdruck bei einem niedrigeren Wert zu halten, der für diese
Bereiche ausreichend ist. In dieser Weise wird ein Biegen des Siebes
vermieden, und die Lauffähigkeit
wird verbessert.
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Der
Gebläsekasten 30 kann
so geformt sein, dass er hauptsächlich
den gesamten Taschenraum einnimmt, das heißt so, dass der Kasten sich
annähernd
von dem Sieblauf 24 nach oben bis zu dem Sieblauf 26 erstreckt. 2 zeigt
eine derartige Variation von 1. Die gleichen
Bezugszeichen wie in 1 sind in 2 angewendet
worden, sofern sie anwendbar sind. Der untere Teil des Kastens 30 in 2 ist
so verbreitert, dass er einen großen Teil des Umfangs der Umkehrwalze 14 bedeckt.
In dieser Weise können
der Zwischenraum 34 zwischen dem Kasten 30 und
dem Sieblauf 24 und der Zwischenraum 31 zwischen
dem Kasten 30 und der Umkehrwalze 14 so klein
gestaltet werden, dass sie die Luftströmung begrenzen oder verhindern.
Der Abstand zwischen dem Kasten und der Walze kann in der Größenordnung
von 10 bis 30 mm sein. Des weiteren wird das Hindurchtreten von
Luft mit der Umkehrwalze durch den Zwischenraum 31 zu dem
Zwischenraum 34 an der Siebeingangsseite in dem Fall von 2 mit
einer Abdichtleiste 33 oder dergleichen verhindert, die
an dem Anfang des Zwischenraums 31 (unter Betrachtung in
der Laufrichtung der Walze) angeordnet ist. Dann benötigt der
Kasten nicht unbedingt ein Luftgebläsestrom 44 gemäß 1 in
dem Schließspalt
zwischen der Umkehrwalze 14 und dem Sieblauf 24.
Auch in dem Fall von 2 ist es möglich, anstelle einer mechanischen
Abdichtung 33 eine (nicht gezeigte) Ausspritzdüse, die
Luft von dem Zwischenraum 31 weg bläst, in der gleichen Weise wie die
Düse 44 in 1 anzuwenden,
so dass sie verhindert, dass Luft in den Zwischenraum 31 zwischen der
Walze 14 und den Kasten 30 strömt. Gleichzeitig würde diese
Ausspritzdüse
Luft aus dem Zwischenraum 31 entfernen. Die Luft, die durch
eine derartige Ausspritzdüse
geblasen und entfernt wird, kann von der Tasche zwischen dem Kasten
und dem Zylinder 12 heraus durch eine Luftführung entlang
der Wand des Kastens 30 gerichtet werden.
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Es
ist möglich,
eine Druckdifferenz zwischen den Zwischenräumen 34 und 31 aufrecht
zu erhalten, indem zusätzlich
ein Abdichtelement oder dergleichen 33' (gezeigt durch gestrichelte Linien)
in dem Kasten 30 an dem Schließspalt des Sieblaufes 24 gemäß 2 angeordnet
wird.
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In
dem Fall von 2 wird auch nicht irgendeine
Ausspritzdüse
zwischen dem Kasten 30 und dem zweiten Zylinder 12 benötigt. Der
Zwischenraum 37 zwischen dem Ausgangssieblauf 26 und dem
Kasten 30 hat typischerweise eine Breite von 20 bis 50
mm, kann jedoch so gestaltet sein, dass er nach oben sich aufweitet,
wodurch die in den Zwischenraum hinein gelangende Luft mit Leichtigkeit von
dort entfernt wird. In dem Fall von 2 kann die Walze 14 eine
Saugwalze sein, die Luft aus den Zwischenräumen 34, 31 und 37 heraus
saugt.
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Eine
separate Luftabgabe über
einen Kanal 52 mit der Hilfe eines Gebläses kann in dem Bereich 34' mit dem verstärkten Unterdruck
in dem Kasten 30 eingerichtet sein. Anstelle des Kanals 52 ist
es möglich,
in dem Kasten 30 einen (nicht gezeigten) separaten Kastenteil
mit einem Unterdruck anzuordnen, wobei durch diesen Teil Luft von
dem Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck entfernt wird. Für
die Ausspritzdüse 36,
die mit Unterdruck arbeitet, wird Luft zu dem Kasten 30 über den
Kanal 52' mit
der Hilfe eines Gebläses
geliefert.
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3 zeigt
eine andere Variation von 1. Die gleichen
Bezugszeichen wie in den 1 und 2 sind,
sofern anwendbar, in 3 verwendet. Der Gebläsekasten 30 von 3 ist
kleiner als der Kasten in 1 und er
erstreckt sich nicht über
den gesamten Abstand zu dem zweiten Trocknungszylinder 12.
Ein Kasten von dieser Art kann verwendet werden, wenn es nicht erforderlich
ist, einen Unterdruck mit der Hilfe des Kastens an dem Sieblauf 26 zwischen
der Umkehrwalze 14 und dem zweiten Trocknungszylinder zu
erzeugen. Die Ausspritzdüsen 36 und 44 von
dem Kasten 30 sind mit verschiedenen Gebläsekammern 36', 44' verbunden und
sie können
einzeln gesteuert werden. Die Coanda-Fläche
der Ausspritzdüse 44,
die an der gekrümmten Walze
angeordnet ist und die Luft von dem Schließspalt zwischen der Walze 14 und
dem Sieblauf 24 entfernt, wirkt gleichzeitig als eine Abdichtung
in dem Zwischenraum zwischen der Walze 14 und dem Kasten 30.
Eine elastische Drosseleinrichtung 50 teilt den Unterdruckbereich
in zwei Abschnitte 34', 34'', wobei es dort möglich ist,
unterschiedliche Unterdruckhöhen
zu halten. Die Drosseleinrichtung 50 kann beispielsweise ähnlich der
in 9 gezeigten mechanischen Drosseleinrichtung sein.
Die Düse 44 kann
durch eine mechanische Dichtung wie die Einrichtung 50 ersetzt
werden, falls dies gewünscht
wird.
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4 zeigt
eine andere Gebläsevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung in der gleichen Weise wie in 1. Die gleichen
Bezugszeichen wie bei den vorherigen Figuren sind, sofern anwendbar, verwendet
worden.
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In 4 weist
die Gebläsevorrichtung
eine Gebläsekastenkombination
aus zwei Teilen auf, die durch einen unteren und einen oberen Kastenabschnitt 30', 30'' ausgebildet ist. In dem oberen
Kastenabschnitt 30' ist
eine Ausspritzdüse 36,
eine Saugöffnung 54 und
eine Drosseleinrichtung 50 wie bei der Lösung von 1 angeordnet.
Jedoch ist in dem Fall von 4 die Drosseleinrichtung 50 eine Ausspritzdüse, beispielsweise
eine Düse,
die jener der ersten Ausspritzdüse 36 ähnlich ist,
die zum von dem unteren Teil des Zwischenraums 34' weg erfolgenden
Ausspritzen von Luft angeordnet ist, um einen verstärkten Unterdruck
in dem Zwischenraum zu erzeugen. Die Ausspritzdüse 50, die die Abdichtung erzeugt,
weist eine konvexe Oberfläche,
eine sog. Coanda-Oberfläche,
auf, entlang der die ausspritzenden Luftstrahlen aus dem Zwischenraum 34' heraus geführt werden.
Die konvexe Oberfläche
führt die ausspritzenden
Luftstrahlen und zumindest einen Teil von der Luft, die durch das
Ausspritzen aus dem Raum 34' entfernt
wird, in den Abgabekanal 56, der zwischen den Kastenabschnitten 30', 30'' ausgebildet ist, mit dem die Luft
aus der Tasche entfernt wird.
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Der
Unterdruck kann in dem zweiten unteren Abschnitt 34'' des Zwischenraumes mit der Hilfe
einer zweiten Düse 44 gehalten
werden, die in dem unteren Abschnitt 30'' des
Kastenaufbaus angeordnet ist, um Luft in den Abgabekanal 56 und
von dort weiter zu dem Raum auszuspritzen, der die Trocknungszylinder
umgibt. 4 zeigt eine Ausspritzdüse 44, die
eine einfache Zwischenraumdüse
ist und die zu Beginn des Auslasskanals 56 angeordnet ist,
um Luft direkt in den Auslasskanal zu blasen. Die Luft von der Düse saugt
mit ihr Luft, die aus dem Zwischenraum 34' heraus strömt.
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4a zeigt
eine erste Variation der Düse 44 von 4.
In dem Fall von 4a ist eine Ausspritzdüse, die
mit einer gekrümmten
Oberfläche
versehen ist, nahe zu dem Sieblauf 24 bei dem Kastenaufbau 30'' angeordnet, das heißt die Düse ist ähnlich den Düsen 36, 46 und 50 von 4.
Diese Düse 44 ist
so eingerichtet, dass sie Luft durch den Zwischenraum zwischen der
Düse 44 und
dem Sieblauf zu dem Auslasskanal 56 bläst. Die mit der Düse 44 geblasene Luft
mit der Hilfe der Drosseleinrichtung 50 verhindert, dass
die Luft, die aus dem ersten Zwischenraum heraus geblasen wird,
in den unteren Zwischenraum 34'' strömt, und
außerdem,
dass die Luft von dem Zwischenraum 34'' stromaufwärtig in
Bezug auf den Sieblauf strömt. 4b zeigt
eine zweite Abwandlung der Lösung
von 4. Die Lösung
von 4b verwendet eine Abdichtluftführung 44' anstelle der Ausspritzdüse 44,
um die Luftströmung
zwischen den Zwischenräumen 34' und 34'' zu verhindern.
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Bei
der in 4 gezeigten Lösung
ist des weiteren eine Ausspritzdüse 46 an
dem oberen Teil des unteren Kastenaufbaus 30' nahe zu dem Zylinder 12 und
nahe zu dem Schließspalt 28 angeordnet, um
den Unterdruck an dem Ausgabesieblauf zu halten.
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Eine
Abdichtleiste 33 oder dergleichen kann zu Beginn des Zwischenraums 58,
der zwischen der Umkehrwalze 14 und der Bodenfläche des
Kastens 30'' unter Betrachtung
in der Laufrichtung der Walze ausgebildet ist, so angeordnet sein,
dass die Leiste die durch die Umkehrwalze beförderte Luftströmung verhindert
oder zumindest verringert. Anstelle einer Abdichtleiste 33 kann
das Abdichten auch vorgesehen werden, indem der Kasten 30' so geformt
wird, dass seine Bodenfläche
sehr nahe zu der Walze hin vorragt. Auch in dieser Weise ist es
möglich,
die Luftströmung
zwischen verschiedenen Teilen der Tasche zu verhindern oder zumindest
zu verringern. Andererseits kann anstelle der Abdichtleiste 33 das
Abdichten auch durch eine Ausspritzdüse vorgesehen werden, beispielsweise
indem die Abdichtleiste 33 durch die Düse 46 von 4 ersetzt
wird.
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Bei
der Lösung
gemäß 4 wird
ein höherer
oder verstärkter
Unterdruck in dem Zwischenraum 34' zwischen dem Kasten 30 und
dem Sieblauf 24 durch die Hilfe von zwei Ausspritzdüsen 36 und 50 erzeugt.
Der verstärkte
Unterdruck ist typischerweise ungefähr 500 bis 900 Pa höher als
der Unterdruck in den anderen Teilen der Tasche. Die Düse 36 entfernt die
Luft aus dem Zwischenraum durch Ausspritzen und gleichzeitig verhindert
sie, dass die durch das Sieb beförderte
Luft in den Zwischenraum hineinströmt. Die Düse 50 entfernt ebenfalls
Luft durch Ausspritzen. Die Ausspritzluftstrahlen erzeugen des weiteren
einen Schutz zwischen dem Sieb und den Düsen, wobei verhindert wird,
dass sie einander sogar dann berühren,
wenn das Sieb geringfügig
durchhängen
würde.
Die Düse 46 an
der anderen Seite des Kastens spritzt Luft aus dem Taschenraum aus, wobei
sie das Halten einer geeigneten Unterdruckhöhe in der Tasche unterstützt.
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5 zeigt
eine Gebläsekastenkombination, die
im weiten Sinne ähnlich
derjenigen von 4 ist, und die gleichen Bezugszeichen
sind verwendet. In dem Fall von 5 füllt der
Kastenaufbau 30', 30'' aus zwei Teilen einen großen Teil
der Tasche, wodurch zwischen dem Kasten und den Siebläufen 24, 26 ein
relativ schmaler Bereich belassen bleibt, bei dem ein Unterdruck
aufzubringen ist. Der Kastenaufbau hat keine separate Ausspritzdüse 44 zum
Entfernen von Luft aus dem Zwischenraum 34'' in
den Abgabekanal 56 wie in dem Fall von 4.
In dem Fall von 5 wird Luft aus dem Zwischenraum 34'' in die als Saugwalze wirkende
Umkehrwalze 14 entfernt, wie dies auch in 4 der
Fall ist. Sofern dies erwünscht
ist, ist es des weiteren möglich,
in dem Kastenaufbau 62 vorragend in den Schließspalt 60 der
Umkehrwalze und des Siebes eine Saugöffnung einzurichten, die mit
einer Einrichtung in Verbindung steht, die den Saugvorgang erzeugt,
wie dies durch die gestrichelten Linien gezeigt ist. Es kann mehr
Luft durch diesen Schließspalt über die
Saugöffnung
abgegeben werden.
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Des
weiteren ist es möglich,
eine Strömungsverhinderungseinrichtung
an dem unteren Rand 64 des Kastens anzuordnen. Blätter oder
Platten 66, 66' an
dem unteren Rand des Kastens und die wellenförmige Fläche des unteren Randes bilden
eine Labyrinthdichtung zwischen dem unteren Rand des Kastens und
der Walze 14, wobei die Dichtung die Luftströmung in dem
Zwischenraum zwischen ihnen verhindert oder wesentlich verringert.
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In
dem Fall von 5 wird die abgegebene Luft in
dem Kanal 56 nahe zu dem Schließspalt 28 zwischen
dem zweiten Zylinder 12 und dem Sieblauf 26 in
den Unterdruckraum nahe zu der zweiten Ausspritzdüse 46 gerichtet.
Die Ausspritzdüse 46 entfernt
die Luft, die über
den Kanal 56 von dem Unterdruckraum abgegeben wird.
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6 zeigt
eine dritte Kastenlösung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen
Figuren verwendet sind. In diesem Fall ist der Kasten 30 hauptsächlich zwischen
einerseits dem Außer-Eingriff-Punkt 40 zwischen
dem ersten Trocknungszylinder 10 und dem Sieb 18 und
andererseits dem Eingriffspunkt 40' zwischen dem zweiten Trocknungszylinder 12 und dem
Sieb angeordnet. Der Unterdruck in der Tasche 20 wird mit
der Hilfe des Saugeffektes der Walze und zusätzlich mit der Hilfe einer
Ausspritzdüse 36,
die oberhalb des Außer-Eingriff-Punkts 40 an
dem oberen Teil der ersten Seite des Kastens montiert ist, und mit
einer Ausspritzdüse 46,
die oberhalb des Eingriffspunktes 40' an dem oberen Teil der zweiten
Seite des Kastens montiert ist, erzeugt.
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Ein
höherer
Unterdruck wird in dem Bereich für
den verstärkten
Unterdruck mit einer Ausspritzdüse 50 gemäß der 4 oder 5 erzeugt.
Die von dem Zwischenraum 34' mit
der Hilfe der Ausspritzdüse 50 entfernte
Luft wird mit der Hilfe der Führungsplatte 68 zu
der Ausspritzdüse 46 an
der anderen Seite des Kastens gerichtet. In dem Kasten sind des weiteren
Einrichtungen 53 angeordnet, die einen zusätzlichen
Saugvorgang oder einen Reinigungsblasstrom in dem Zwischenraum 34' erzeugen können, wenn
dies erforderlich ist. Die Anwendung des Saugvorgangs ist bei den
erfindungsgemäßen Lösungen möglich, da
ein starker Blasstrom mit den Düsen 36 entgegen
der Laufrichtung des Siebes das Hindurchtreten von Staub, Papierstaub
oder dergleichen in die Saugeinrichtung vermindert oder vollständig verhindert.
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7 zeigt
einen Gebläsekasten 30' in ähnlicher
Weise wie in 6, wobei dieser jedoch mit einem
unteren Kastenabschnitt 30'' mit einer gekrümmten Fläche 70 verbunden
ist, die an dem Boden von ihm montiert ist und einen großen Teil
des Umfangs der Umkehrwalze 14 abdeckt, der innerhalb der
Tasche 20 belassen bleibt. In dem Fall von 7 ist
die Umkehrwalze eine Saugwalze, die einen Unterdruck in der Tasche
in dem Bereich des niedrigeren Unterdrucks der Tasche hält. Luft
wird aus der Tasche zu der Saugwalze in der durch die Pfeile gezeigten
Weise durch jene Teile 72 des Umfangs der Saugwalze entfernt,
die nicht durch die gekrümmte Fläche des
Kastens bedeckt sind. Ein Dämpfer 47 ist zwischen
den Kastenabschnitten 30', 30'' angeordnet, wodurch die von den
verschiedenen Seiten der Tasche kommenden Luftströmungen durch
den Dämpfer
gesteuert werden können.
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Der
untere Kasten 30'' von 7 kann,
sofern dies erforderlich ist, ein Saugkasten sein, der eine Breite
hat, die grundsätzlich
der gesamten Breite der Tasche entspricht, wobei dieser Saugkasten
einen Unterdruck in der Walze 14 erzeugt. Es sind Öffnungen
in dem unteren Teil des Saugkastens 30'' vorhanden
und sein unterer Teil ist so gekrümmt, dass er der Form der Umkehrwalze 14 derart
folgt, dass ein schmaler Raum 68 zwischen dem Saugkasten
und der Walze belassen bleibt. Die Ränder des Raumes an den Siebläufen sind
durch mechanische Einrichtungen 66, 66' abgedichtet.
Wenn die Oberfläche
der Umkehrwalze offen ist, beispielsweise perforiert, kann der Saugkasten
einen Unterdruck in der Umkehrwalze erzeugen. Die Umkehrwalze kann
so eingerichtet sein, dass sie Luft aus den Zwischenräumen zwischen
den Siebläufen 24, 26 und
dem Saugkasten saugt, so dass ein erforderlicher Unterdruck in Hinblick
auf den Lauf des Siebes in den Zwischenräumen ausgebildet wird.
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8 zeigt
einen Gebläsekasten 30 in ähnlicher
Weise wie jener von 6 und außerdem Verbindungskanäle, mit
denen die erwünschten
Luftströmungen
in den Düsen 36, 46, 50 und
in der Saugöffnung 54 vorgesehen
werden. Die Luftkammern 36', 46' und 50' der Ausspritzdüsen 36, 46 und 50 innerhalb
der Kästen
sind mit dem Gebläse 74 durch
Kanäle 36'' , 46'' und 50'' verbunden. Einige Kanäle oder
sämtliche
Kanäle
können
mit Steuerventilen für ein
Steuern der Luftstrahlen versehen sein.
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8 zeigt
des weiteren eine Saugkammer 54', die mit der Saugöffnung 54 in
Verbindung steht, und einen Kanal 54'',
mit dem die Saugkammer mit einer Einrichtung 76 in Verbindung
steht, die den Saugvorgang erzeugt. Die Umkehrwalze 14 steht über dem
Kanal 15 mit der Einrichtung 76, die den Saugvorgang
erzeugt, in Verbindung.
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Wenn
ein Bahnreißen
auftritt, kann der Saugvorgang von der Saugöffnung 54 geschlossen werden,
indem das Ventil 54a in dem Kanal 54'' geschlossen wird. Anstelle des
Saugvorgangs kann ein Blasstrom von der Saugöffnung 54 vorgesehen
werden, indem das Ventil in dem Kanal 46'' geschlossen wird
und indem das Ventil 78a in dem Kanal 78 geöffnet wird,
wodurch Blasluft von dem Gebläse über die Kanäle 78 und 54'' zu der Saugöffnung 54 strömt.
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9 zeigt
eine Vergrößerung des
Bereiches 34' für den verstärkten Unterdruck
der in 1 gezeigten Art. Luft wird aus dem Bereich 34' mit einer Ausspritzeinrichtung 36 weg
gespritzt. Des weiteren ist es möglich,
Luft aus dem Bereich 34' über die Saugöffnung 54 zu
saugen. Ein Netz 55 oder dergleichen ist vor der Saugöffnung montiert,
wobei das Netz verhindert, dass Verunreinigungen den Saugkanal 52 erreichen.
In diesem Fall ist die mechanische Drosseleinrichtung 50 ein
wellenförmiges
Blatt oder eine wellenförmige
Leiste 51',
die zu dem Sieb 18 hin mit der Hilfe einer Feder 51 vorragt.
Dieses Blatt 51' kann
die Form eines glatten Bogens, das heißt ohne irgendeine Wellenform haben.
Mehrere derartige Blätter
oder Leisten können
in einer Reihe in dem Zwischenraum 34' angeordnet sein, um eine nicht kontinuierliche
Druckdifferenz in dem Zwischenraum zu erzeugen.
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Aus 9 ist
ersichtlich, wie die aus der Einspritzdüse 36 herausströmende Luft
mit der Luftströmung
zusammentrifft, die mit dem Sieb befördert wird, die dann zumindest
teilweise abgelenkt wird. Die ausspritzenden Luftstrahlen saugen
mit ihnen andere Luft von dem Unterdruckbereich 34', bei dem der
Unterdruck somit verstärkt
wird. Die Drosseleinrichtung 50, die durch die Feder gedrängt relativ
nahe zu dem Sieb 18 vorragt, verhindert, dass Luft von
der Außenseite
des Bereichs für
den verstärkten
Unterdruck in den Zwischenraum 34' eindringt. Die gewellte Oberfläche der
Drosseleinrichtung verstärkt
diesen Verhinderungseffekt, da sie eine Turbulenz zwischen der Einrichtung
und dem Sieb ausbildet. Wie dies vorstehend erwähnt ist, kann die Drosseleinrichtung 50 eine
Ausspritzdüse
sein, die beispielsweise gemäß der Düse 36 von 9 ist,
wobei jedoch von ihr die Luft in der entgegengesetzten Richtung,
das heißt
in der Laufrichtung des Siebes strömt.
-
In 10 ist
die erfindungsgemäße Lösung bei
einer Trockenpartie angewendet, die mit einem Doppelsieblauf versehen
ist. Das obere Sieb 18 der Trockenpartie tritt in einer
sich windenden Weise von dem ersten Trocknungszylinder 10 zu
dem zweiten Trocknungszylinder 12 über die Umkehrwalze 14 des Siebes.
In dieser Weise ist zwischen den Zylindern eine Tasche 20 ausgebildet,
die zwischen dem Sieb und der Umkehrwalze definiert ist. In der
Tasche ist ein Gebläsekasten 30 angeordnet,
der hauptsächlich demjenigen
von 3 ähnlich
ist und in dem die Ausspritzdüse 36 und
die Drossel 50 einen Bereich 34' mit einem verstärkten Unterdruck
an dem Punkt definieren, an dem das Sieb außer Eingriff gelangt. Eine zweite
Gebläsedüse 46 ist
außerdem
in dem Gebläsekasten
angeordnet, um zu verhindern, dass Leckageluft in den Taschenraum
hinein strömt.
-
Ein
entsprechender Gebläsekasten
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in der in 10 gezeigten
Trockenpartie in dem Bereich des unteren Sieblaufes angewendet werden,
damit die Bahn 16 von dem unteren Trocknungszylinder 10' so außer Eingriff
gelangt, dass sie an dem unteren Sieb 18' über einen kurzen Abstand läuft.
-
Viele
Vorteile werden durch die erfindungsgemäße Gebläsekastenlösung erzielt. Die Erfindung ermöglicht das
Steuern der Unterdruckhöhe
an dem Öffnungsspalt
gemäß der Maschinengeschwindigkeit,
dem Trockengehalt des Papiers und/oder der Papierqualität, wodurch
das Laufverhalten des Papiers und die Effizienz der Trockenpartie
auf einen erheblich besseren Grad als zuvor optimiert werden können. Indem
die Unterdruckhöhe
bei dem Bereich für
den verstärkten
Unterdruck gesteuert wird, ist es häufig möglich, Halbstoff anzuwenden,
der eine niedrigere Qualität
als herkömmlich
hat, beispielsweise kleinere Mengen an chemischen Halbstoff, ohne dass
es einen negativen Effekt auf das Laufverhalten hat. Ein Teil der
Fasern kann durch Füllstoff
ersetzt werden, der kostengünstiger
als Faser ist. Ein Teil der Additive kann durch kostengünstigere
Füllstoffmaterialien
ersetzt werden. Eine geeignete hohe Unterdruckhöhe stellt sicher, dass die
Bahn von dem Trocknungszylinder außer Eingriff gelangt.
-
Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind, dass
- – die Unterdruckhöhe in lediglich
einem Teil des Unterdruckbereiches erhöht werden kann, und es somit
möglich
ist, Energie und teure Aufbaukosten einzusparen;
- – die
Geschwindigkeit der Papiermaschine erhöht werden kann;
- – es
möglich
ist, die Spannung zwischen der Pressenpartie und der Trockenpartie
und/oder zwischen den Trockenpartien zu verringern;
- – es
möglich
ist, die Temperatur der Trocknungszylinder zu erhöhen;
- – es
möglich
ist, einen niedrigeren Trockengehalt in der Bahn nach der Presse
anzuwenden;
- – es
möglich
ist, größere Trocknungszylindergruppen
anzuwenden;
- – es
möglich
ist, eine hohe Unterdruckhöhe
in lediglich einem schmalen Teil der Tasche anzuwenden, wodurch
das Biegen des Siebes in der Tasche verringert wird; und/oder
- – es
möglich
ist, ein Aufführen
bei voller Breite anzuwenden.
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Sofern
dies erforderlich ist, können
die Unterdruckbereiche natürlich
auch in der Querrichtung der Bahn beispielsweise mit Endabdichtungen
abgedichtet werden, die mechanische Dichtungen oder Randdüsen sein
können.
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Der
Bereich mit dem verstärkten
Unterdruck kann sich über
die Bahn oder lediglich über
einen Teil der Bahn in ihrer Querrichtung erstrecken. Der Bereich
mit dem verstärkten
Unterdruck kann beispielsweise lediglich an den Randbereichen der
Bahn oder lediglich an der vorderen Seite des Aufführbereiches angeordnet
sein. Zusätzlich
zu der Steuerung des Unterdrucks in dem Bereich für den verstärkten Unterdruck
gemäß den Laufbedingungen
ist es möglich, diesen
unterschiedlich an unterschiedlichen Orten der Bahn in ihrer Querrichtung
zu steuern.
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Die
vorliegende Erfindung soll nicht auf die aufgezeigten beispielsartigen
Anwendungen beschränkt
sein. Im Gegensatz dazu soll die vorliegende Erfindung innerhalb
des in den nachstehend aufgeführten
Ansprüchen
definierten Umfangs Anwendung finden.
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Somit
ist es denkbar, dass die vorliegende Erfindung auch bei anderen
Trockenpartien als bei den Trockenpartien angewendet wird, die mit
einem Einzelsieblauf versehen sind. Es ist möglich, die Erfindung, sofern
dies erwünscht
ist, auch bei anderen Teilen einer Papiermaschine anzuwenden, bei
denen die Bahn von einer Walze oder dergleichen außer Eingriff
gelangen muss und gestützt
durch ein Sieb oder dergleichen innerhalb eines Unterdruckraumes nach
vorn befördert
wird, in dem ein Erhöhen
der Unterdruckhöhe
schwierig ist.