DE60130343T2

DE60130343T2 - Verfahren zur sicherung der planheit einer leitschaufel in einer papiermaschine durch eine aufnahmevorrichtung, stoffauflauf mit solcher aufnahmevorrrichtung und aufnahmevorrichtung dafür

Info

Publication number: DE60130343T2
Application number: DE60130343T
Authority: DE
Inventors: Jan Anders Erikson; Tord Gustav Gustavsson; Ingvar Berndt Klerelid; Joakim Norrman
Original assignee: Metso Paper Karlstad AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: WO2001098583A1; BR0111649A; JP2004501294A; AU2001274758A1; EP1313911A1; CA2407913C; CA2407913A1; ATE372411T1; EP1313911B1; DE60130343D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Planheit einer Leitschaufel, die lösbar in einem Stoffauflauf mittels einer Befestigungsanordnung befestigt ist, die eine Vielzahl von Verbindungsbauteilen umfasst, die mit der Leitschaufel an ihrem stromaufwärtigen Endbereich verbunden sind, und eine längsgerichtete Nut zur Aufnahme der Verbindungsbauteile der Leitschaufel, wobei die Nut innere, stromabwärtige und stromaufwärtige Unterstützungswände aufweist, die den Verbindungsbauteilen zum Zusammenwirken mit diesen gegenüberstehen, wobei die Leitschaufel während des Betriebs durch Scherkräfte, die durch einen Faserstoffstrom entlang der Leitschaufel verursacht werden, und durch Rückhaltekräfte, die durch die Befestigungsanordnung auf die Leitschaufel wirken, belastet wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Stoffauflauf zur Bereitstellung eines Faserstoffstrahls in einer Formierzone eines Formers zum nassen Bilden einer Faserbahn, umfassend

– einen Auslauf mit einem Raum,
– einen Turbulenzgenerator mit
– Turbulenzkanälen, die sich in den Auslaufraum eröffnen, und
– wenigstens einem Befestigungselement, das die Turbulenzkanäle trennt,
– wenigstens eine Leitschaufel, welche in dem Auslaufraum angeordnet ist,
– und eine Anordnung zur lösbaren Befestigung der Leitschaufel an dem Befestigungselement, wobei die Befestigungsanordnung Folgendes umfasst:
– eine Vielzahl von Verbindungsbauteilen, die mit der Leitschaufel an ihrem stromaufwärtigen Endbereich verbunden sind, und
– ein langgestrecktes Strukturelement mit einer längsgerichteten Nut zur Aufnahme der Verbindungsbauteile der Leitschaufel, wobei die Nut innere, parallele, stromabwärtige und stromaufwärtige Unterstützungswände aufweist, die den Verbindungsbauteilen gegenüberstehen, um mit diesen zusammenzuwirken.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur lösbaren Befestigung einer Leitschaufel an einem Befestigungselement eines Turbulenzgenerators eines Stoffauflaufs zum Bereitstellen eines Faserstoffstrahls in einer Formierzone eines Formers zum nassen Bilden einer Faserbahn, umfassend

– einen Auslauf mit einem Raum,
– den Turbulenzgenerator mit
– Turbulenzkanälen, die sich in den Auslaufraum eröffnen, und
– dem Befestigungselement, das die Turbulenzkanäle trennt,
– wenigstens eine Leitschaufel, die in dem Auslaufraum angeordnet ist, wobei die Befestigungsanordnung Folgendes umfasst:
– eine Vielzahl von Verbindungsbauteilen, die mit der Leitschaufel an ihrem stromaufwärtigen Endbereich verbunden sind, und
– ein langgestrecktes Strukturelement mit einer längsgerichteten Nut zur Aufnahme der Verbindungsbauteile der Leitschaufel, wobei die Nut innere, parallele, stromabwärtige und stromaufwärtige Unterstützungswände aufweist, die den Verbindungsbauteilen gegenüberstehen, um mit diesen zusammenzuwirken.

Ein bekannter Stoffauflauf des Typs, der im Vorhergehenden beschrieben ist, weist Verbindungsbauteile in Form von rechteckigen Verbindungskörpern oder Verbindungsdübeln auf, die in einer Reihe an dem stromaufwärtigen Endbereich der Leitschaufel angeordnet sind und sich quer zur Maschinenrichtung erstrecken. Die Verbindungsdübel weisen Teile auf, die aus der Leitschaufel hervorstehen, um mit den Unterstützungswänden der Verbindungsleiste zusammenzuwirken. Die Leitschaufel wird bei Betrieb sowohl durch eine Scherkraft in der Maschinenrichtung, die durch Faserstoffströme entlang der Leitschaufel verursacht wird, als auch durch eine Rückhaltekraft beeinflusst, die gegen die Maschinenrichtung gerichtet ist, die durch die Unterstützungswand, die stromabwärts angeordnet ist, auf die Verbindungsdübel ausgeübt wird, wobei die Rückhaltekraft bei Betrieb gleichmäßig unter den Verbindungsdübeln verteilt sein soll. In der Praxis kann die Rückhaltekraft jedoch ungleichmäßig unter den Verbindungsdübeln verteilt sein, so dass die Scherkraft auf die Leitschaufel lokale Druckspannungen quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich der Leitschaufel hervorruft. Wo Druckspannungen auftreten, verbiegt sich die Leitschaufel, wodurch ihr stromabwärtiger Endbereich uneben wird, was nicht erwünscht ist, insbesondere bei einer Trennleitschaufel, die zwei Faserstoffschichten trennt, da eine gute Schichtung des Faserstoffes von einer ebenen Trennleitschaufel abhängt. Falls die Trennleitschaufel nicht eben ist, können z.B. Streifen auftauchen, die eine andere Grammatur als der Rest der Papierbahn aufweisen.
Die im Vorhergehenden erwähnten Druckspannungen können infolge von Variationen beim Platzieren der Verbindungsdübel innerhalb eines vorgegebenen Toleranzintervalls auftreten. Das Platzieren der Verbindungsdübel innerhalb des Toleranzintervalls kann z.B. von einer idealen Platzierung so abweichen, dass bestimmte Verbindungsdübel sich stromabwärts bezüglich der anderen Verbindungsdübel befinden, wobei in diesem Fall die Rückhaltekraft auf eine ungesteuerte Weise unter den Verbindungsdübeln verteilt wird, wobei das Risiko besteht, dass Druckspannungen in dem stromabwärtigen Endbereich der Leitschaufel auftreten, was zu einem Verbiegen führt.
Die WO-A-99 45194 offenbart eine Anordnung, bei der die Verbindungsdübel nachgebend in der Leitschaufel angeordnet sind. Jeder Dübel kann seitlich verschoben werden, wenn derselbe von Kräften beeinflusst wird, die an den Unterstützungswänden auftreten. Falls ein Dübel falsch ausgerichtet ist, erleichtert diese Anordnung die Befestigung der Leitschaufel und verteilt auch in gewissem Maße die Rückhaltekraft auf diesem Dübel auf die anderen Dübel der Leitschaufel. Die Rückhaltekraft kann jedoch immer noch ungleichmäßig unter den Verbindungsdübeln verteilt sein, so dass die Scherkraft auf die Leitschaufel zu lokalen Druckspannungen quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich der Leitschaufel führt, z.B. falls ein innerer Dübel derart falsch ausgerichtet ist, dass derselbe stromabwärts bezüglich seiner Nachbardübel platziert ist.
Druckspannungen können auch bei einer Leitschaufel auftreten, die aus einem Kunststoffmaterial, z.B. glasfaserverstärktem Epoxidharz, besteht und in der Maschinenrichtung eine verringerte Dicke aufweist, so dass der stromabwärtige Endbereich der Leitschaufel bezüglich des stromaufwärtigen Endbereichs relativ dünn ist. Eine Leitschaufel aus Kunststoffmaterial absorbiert Wasser aus der Umgebung, sowohl während der Lagerung vor dem Befestigen als auch nach dem Befestigen im Stoffauflauf, wenn die Leitschaufel Flüssigkeit aus den Faserstoffen absorbiert. Infolge der Dickeunterschiede ist der dünnere stromabwärtige Endbereich der Leitschaufel früher gesättigt als der dickere stromaufwärtige Endbereich der Leitschaufel. In dem Maße, in dem der stromabwärtige Endbereich in der Richtung weg von der stromabwärtigen Kante gesättigt wird, verlängert sich der stromabwärtige Endbereich quer zur Maschinenrichtung, wohingegen der dickere, ungesättigte stromaufwärtige Endbereich der Leitschaufel seine Abmessungen beibehält. Die Erweiterung der Leitschaufel bei der stromabwärtigen Kante führt dazu, dass die stromabwärtige Kante der Leitschaufel eine konvexe Form anstrebt und ihre stromaufwärtige Kante eine konkave Form. Wenn eine derartige teilweise gesättigte Leitschaufel während des Betriebs durch die Scherkraft von den Faserstoffen beeinflusst wird, wird die Rückhaltekraft ungleichmäßig unter den Verbindungsdübeln verteilt, so dass der stromabwärtige Endbereich der Leitschaufel verbogen wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Vorhergehenden erwähnten Probleme wesentlich zu verringern und ein Verfahren zu schaffen, das effizient die Planheit einer Leitschaufel sichert.
Es ist ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung und einen Stoffauflauf mit einer derartigen Befestigungsanordnung für jede der Leitschaufeln zu schaffen, die konzipiert sind, um die Planheit der Leitschaufel bei Betrieb zu sichern.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Befestigen zumindest eines äußeren Verbindungsbauteils oder einer äußeren Gruppe von zwei oder mehr Verbindungsbauteilen in der Nähe jeder Seitenkante der Leitschaufel und ein Zusammenwirken der beiden äußeren Verbindungsbauteile oder der zwei äußeren Gruppen von Verbindungsbauteilen während des Betriebs zumindest einen spezifischen Zeitbereich lang als die einzigen Verbindungsbauteile mit der stromabwärtigen Unterstützungswand, um die Scherkräfte aufzunehmen, wobei Zugspannungen in einem stromabwärtigen Endbereich der Leitschaufel quer zur Maschinenrichtung auftreten.
Der Stoffauflauf und die Befestigungsanordnung gemäß der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Verbindungsbauteilen zumindest ein äußeres Verbindungsbauteil oder eine äußere Gruppe von zwei oder mehr Verbindungsbauteilen in der Nähe jeder Seitenkante der Leitschaufel umfasst, die zwei äußeren Verbindungsbauteile oder die zwei äußeren Gruppen von Verbindungsbauteilen während des Betriebs zumindest einen spezifischen Zeitbereich lang als die einzigen Verbindungsbauteile angeordnet sind, um mit der stromabwärtigen Unterstützungswand zusammenzuwirken, um die Scherkräfte aufzunehmen, die in der Leitschaufel durch die strömenden Faserstoffe erzeugt werden, und dadurch, dass eine innere Fläche des stromaufwärtigen Endbereichs, die durch die zwei äußeren Verbindungsbauteile bzw. die zwei äußeren Gruppen von Verbindungsbauteilen bestimmt ist, frei von Verbindungsbauteilen ist oder innere Verbindungsbauteile aufweist, die zumindest in dem unbelasteten Zustand der Leitschaufel stromaufwärts bezüglich der stromabwärtigen Unterstützungswand angeordnet sind, so dass die Leitschaufel innerhalb und stromabwärts bezüglich der inneren Fläche angeordnet ist, um in der Lage zu sein, sich frei in der Maschinenrichtung bezüglich der stromabwärtigen Unterstützungswand während des Zeitbereichs oder eines Teils desselben zu bewegen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht in Maschinenrichtung eines Teils eines Mehrschichtstoffauflaufs, der befestigt ist, um einen Mehrschichtfaserstoffstrahl in einen Zwischenraum zu liefern, der zu einer Formierzone in einem Doppeldrahtformer des Walzentyps führt.
2 ist eine Schnittansicht einer Anordnung zum Befestigen einer der Leitschaufeln in dem Auslaufraum des Stoffauflaufs in Verbindung mit einer Gruppe von Turbulenzkanälen in dem Stoffauflauf gemäß 1.
3 ist eine Draufsicht einer unbelasteten Leitschaufel aus Metall und zeigt Teile einer herkömmlichen Befestigungsanordnung.
4 ist eine Draufsicht einer Leitschaufel gemäß 3 bei Betrieb.
5 ist eine Draufsicht einer Leitschaufel aus Feuchtigkeit absorbierendem Kunststoffmaterial und zeigt Teile einer herkömmlichen Befestigungsanordnung.
6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 5.
7 ist eine Draufsicht einer unbelasteten Leitschaufel und zeigt Teile einer Befestigungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
8 ist eine Draufsicht der Leitschaufel gemäß 7 bei Betrieb.
9 ist eine Draufsicht einer unbelasteten Leitschaufel und zeigt Teile einer Befestigungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
10 ist eine Draufsicht der Leitschaufel gemäß 9 bei Betrieb.
11 ist eine Draufsicht einer unbelasteten Leitschaufel und zeigt Teile einer Befestigungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
12 ist eine Draufsicht der Leitschaufel gemäß 11 bei Betrieb.
13 ist eine Draufsicht einer unbelasteten Leitschaufel und zeigt Teile einer Befestigungsanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
14 ist eine Draufsicht der Leitschaufel gemäß 13 bei Betrieb.
1 zeigt schematisch einen Stoffauflauf, der konzipiert ist, um einen dreilagigen Faserstoffstrahl in einen Zwischenraum 1 zu liefern, der zu einer Formierzone in einem Doppeldrahtformer des Walzentyps führt. Der Doppeldrahtformer weist einen inneren Formierdraht 2, eine drehbare Formierwalze 3, einen äußeren Formierdraht 4 und eine drehbare Brustwalze 5 auf.
Der Stoffauflauf weist einen Turbulenzgenerator auf, der eine Gruppe von Turbulenzkanälen 6 und einen Auslauf 7 umfasst, der stromabwärts bezüglich der Turbulenzkanäle 6 angeordnet ist und einen Raum 8 enthält, der von seinem stromaufwärtigen Ende in der Richtung des Faserstoffstromes konvergiert und in einer Auslauföffnung 9 an seinem stromabwärtigen Ende endet.
Die Turbulenzkanäle 6 sind in drei Abschnitten angeordnet zum Zuführen von z.B. drei unterschiedlichen Faserstoffen in den Auslaufraum 8. Der untere Abschnitt und der Mittelabschnitt weisen jeweils zwei Reihen von Turbulenzkanälen 6 auf, die nahe beieinander angeordnet sind, während der obere Abschnitt drei derartige Reihen von Turbulenzkanälen 6 aufweist. Die Reihen von Turbulenzkanälen 6 erstrecken sich quer zur Maschinenrichtung, und benachbarte Reihen von Turbulenzkanälen 6 sind durch ausgestreckte stabile Befestigungselemente 10, die sich quer zur Maschinenrichtung erstrecken, getrennt. Das Befestigungselement 10 weist eine ausgestreckte Durchverbindungsnut 11 (siehe 2) auf, wobei eine Seitenöffnung 12 dem Auslaufraum 8 zugewandt ist. Die Gruppe von Turbulenzkanälen 6 ist an ihrem stromaufwärtigen Ende mit einem Zuführsystem (nicht gezeigt) verbunden, das drei Speicher für Faserstoff und geeignete Stromverteiler zur gleichmäßigen Verteilung jedes Faserstoffes auf die Reihen von Turbulenzkanälen 6 in dem zugeordneten Abschnitt und zur gleichmäßigen Verteilung des Faserstoffes innerhalb jeder Reihe von Turbulenzkanälen 6 aufweist.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Stoffauflauf sechs Leitschaufeln 14 auf, die den Auslaufraum 8 in sieben konvergierende Kanäle 15 unterteilen, die mit den Reihen von Turbulenzkanälen 6 in Verbindung sind. Zwei der Leitschaufeln 14 stellen Faserstoff trennende Leitschaufeln 14a dar, die angeordnet sind, um die drei Faserstoffe voneinander zu trennen, und sich eine vorgegebene Strecke durch die Auslauföffnung 9 erstrecken, um einen Strahl zu bilden, der somit aus drei Schichten besteht. Die Faserstoff trennenden Leitschaufeln 14a weisen auch eine Turbulenz erzeugende Funktion auf. Die anderen Leitschaufeln sind nur Turbulenzleitschaufeln 14b, deren freie Enden innerhalb des Auslaufraums in einem vorgegebenen Abstand von der Auslauföffnung 9 angeordnet sind. Die Leitschaufeln 14 sind relativ starr und können aus einem Metallmaterial, normalerweise Titan, oder einem Kunststoffmaterial, normalerweise glasfaserverstärktes oder kohlefaserverstärktes Epoxidharz, bestehen. Die Leitschaufeln 14 sind ausreichend steif, um verschiedene Drücke und Geschwindigkeiten der Faserstoffströme auszuhalten. Jede Leitschaufel 14 ist angeordnet, um lösbar an dem Befestigungselement 10 mittels einer Befestigungsanordnung befestigt zu sein, die ein ausgestrecktes Strukturelement 16 und Verbindungsbauteile 22 aufweist, die in dem stromaufwärtigen Endbereich 21 der Leitschaufel 14 angeordnet sind. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen das Strukturelement 16 aus einer Verbindungsleiste und die Verbindungsbauteile 22 aus zylindrischen Verbindungsdübeln (siehe 2), die im rechten Winkel zu der Ebene der Leitschaufel 14 angeordnet sind. Die Verbindungsleiste 16, die aus Metall, z.B. Bronze, besteht, weist die gleiche Länge auf wie die Breite der Leitschaufel 14 und umfasst in der folgenden Reihenfolge einen Verbindungsabschnitt 17, der stromabwärts angeordnet ist, einen flexiblen Mittelbereich 18 und einen Verbindungsabschnitt 19, der stromaufwärts angeordnet ist und ein Schwenkelement bildet. Der Verbindungsabschnitt 17 ist mit einer ausgestreckten Durchnut 20 ausgestattet, um den stromaufwärtigen Endbereich 21 der Leitschaufel 14 und ihre Verbindungsdübel 22 aufzunehmen, um die Leitschaufel 14 und die Verbindungsleiste 16 aneinander zu befestigen, in der Maschinenrichtung gesehen. Die Nut 20 ist mit inneren, gegenüberliegenden Ausnehmungen 23, 24 mit Unterstützungswänden 25 und 26, die stromabwärts bzw. stromaufwärts angeordnet sind, die sich im rechten Winkel zu der Ebene der Leitschaufel 14 befinden, ausgestattet. Der Verbindungsabschnitt 19, der einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wird in der Verbindungsnut 11 des Befestigungselements 10 aufgenommen, um die Verbindungsleiste 16 schwenkbar in der Maschinenrichtung zu befestigen.
Jeder Verbindungsdübel 22 weist gegenüberliegende frei Endbereiche 27, 28 auf, die aus den ebenen Seiten der Leitschaufel 14 hervorstehen. Die Länge des Verbindungsdübels 22 ist etwas geringer als der Abstand zwischen den unteren Oberflächen der inneren Ausnehmungen 23, 24. Der Durchmesser des Verbindungsdübels 22 ist etwas geringer als die Breite der Ausnehmungen 23, 24.
Um das Prinzip zu veranschaulichen, wie die in der Einleitung erwähnten Druckspannungen und das damit verbundene Verbiegen auftreten können, wird Bezug genommen auf die 3–6, die schematisch eine der Leitschaufeln 14 zeigen, die im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf die Anbringungsanordnung gemäß der herkömmlichen Technik beschrieben wurden. Die Leitschaufel 14 weist eine stromaufwärtige Kante 29, eine stromabwärtige Kante 30, die parallel dazu ist, und zwei parallele Seitenkanten 31, 32, die parallel zueinander sind und sich zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Kante erstrecken, auf. Die Unterstützungswände 25, 26, die in 2 gezeigt sind, sind in den 3–4 durch zwei parallele, unterbrochene Linien veranschaulicht. Die Verbindungsdübel 22 sind in einem gegenseitig identischen Abstand voneinander in einer Reihe platziert, die so gerade wie möglich ist innerhalb eines vorgegebenen ersten Toleranzintervalls bezüglich einer Linie, die parallel zu der stromaufwärtigen Kante 29 der Leitschaufel 14 und in einem vorgegebenen Abstand von derselben verläuft. Die Unterstützungswand 25, die stromabwärts angeordnet ist, wird so gerade wie möglich von Ende zu Ende innerhalb eines vorgegebenen zweiten Toleranzintervalls hergestellt. Infolge eines oder beider der Toleranzintervalle können die Positionen der Verbindungsdübel 22 bezüglich der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 variieren. Dies ist in 3 dahingehend veranschaulicht, dass der Verbindungsdübel 22e stromabwärts angeordnet ist, d. h. näher an der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 als die anderen Verbindungsdübel 22. 4 zeigt die Leitschaufel 14, die aus Metall besteht, bei Betrieb, wobei Scherkräfte, die durch die Faserstoffe verursacht werden, die entlang der Leitschaufel 14 strömen, die Verbindungsdübel 22 zu der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 drücken. Die Scherkräfte wirken entlang der Oberflächen der Leitschaufel 14 und sind in 4 durch nach unten gerichtete Kraftpfeile veranschaulicht, die mit F_s bezeichnet sind. Die Rückhaltekräfte, die durch die stromabwärtige Unterstützungswand 25 auf die Verbindungsdübel 22 ausgeübt werden, sind durch nach oben gerichtete Kraftpfeile veranschaulicht, die mit F_r bezeichnet sind. Da, wie es in 4 zu sehen ist, die Anfangsposition des Verbindungsdübels 22e sich stromabwärts bezüglich der anderen Verbindungsdübel 22 befindet, ist die Rückhaltekraft F_r, die auf den Verbindungsdübel 22e einwirkt, größer als die Rückhaltekräfte F_r, die auf die benachbarten Verbindungsdübel 22 einwirken. Infolge der Belastung, die dann auftritt, ist die Leitschaufel 14 einem Biegemoment in Maschinenrichtung unterworfen, was in 4 durch Momentpfeile, die mit M_b bezeichnet sind, an beiden Seitenkanten 31, 32 der Leitschaufel 14 veranschaulicht ist. Das Biegemoment verursacht Druckspannungen in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14 quer zur Maschinenrichtung, was in 4 durch Spannungspfeile veranschaulicht ist, die mit St bezeichnet sind. Die Druckspannungen S_t verbiegen die Leitschaufel 14, wie es in 4 durch die wellenförmigen Linien in dem stromabwärtigen Endbereich 33 veranschaulicht ist.
Wie bereits erwähnt, kann ein Verbiegen bei einer Leitschaufel, die aus einem Feuchtigkeit absorbierenden Kunststoffmaterial besteht und eine sich verschmälernde Dicke in der Maschinenrichtung aufweist, infolgedessen auftreten, dass der dünnere, stromabwärtige Endbereich der Leitschaufel früher gesättigt ist als der dickere stromaufwärtige Endbereich der Leitschaufel. Eine derartige Leitschaufel 14 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben, bei denen die Leitschaufel 14 in einem unbelasteten Zustand z.B. nach einer bestimmten Betriebsdauer gezeigt ist, wenn dieselbe in Kontakt mit den strömenden Faserstoffen gewesen ist. Wenn der stromabwärtige Endbereich 33 der Leitschaufel 14 in der Richtung weg von der stromabwärtigen Kante 30 gesättigt wird, wird der stromabwärtige Endbereich 33 quer zur Maschinenrichtung gestreckt, während der dickere, ungesättigte stromaufwärtige Endbereich 21 der Leitschaufel 14 seine Abmessungen beibehält. Aus diesem Grund entstehen Spannungen in der Leitschaufel 14, die bewirken, dass sich die Leitschaufel in ihrer Ebene biegt, so dass die stromabwärtige Kante 30 der Leitschaufel eine konvexe Form anstrebt und ihre stromaufwärtige Kante 29 eine konkave Form, wie es in 5 gezeigt ist. Bei Betrieb wird die Lastverteilung unter den Verbindungsdübeln 22 ungleichmäßig, da die Zwischenverbindungsdübel 22 einen größeren Teil der Rückhaltekraft aufnehmen als die Verbindungsdübel 22, die näher an den Seitenkanten 31, 32 der Leitschaufel 14 angeordnet sind, genauso wie bei der Leitschaufel, die in 4 gezeigt ist. In diesem Fall führt die resultierende Belastung auch zu einem Biegemoment in Maschinenrichtung, Druckspannungen quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endabschnitt 33 der Leitschaufel 14 und einem Verbiegen des stromabwärtigen Endbereichs 33 der Leitschaufel 14. Wie es ersichtlich ist, kann das toleranzabhängige Verbiegen, das in Verbindung mit den 3 und 4 beschrieben ist, auch bei einer Leitschaufel auftreten, die aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, und deshalb das im Vorhergehenden beschriebene, durch Anschwellen bewirkte Verbiegen verstärken.
7 zeigt eine unbelastete Leitschaufel 14 mit Teilen einer Befestigungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 8 zeigt die gleiche Leitschaufel 14 bei Betrieb. Die Leitschaufel 14 ist symmetrisch bezüglich ihrer Mittellinie 34, die mit der Maschinenrichtung zusammenfällt. Ein äußerer Verbindungsdübel 22a ist in der Nähe jeder Seitenkante 31, 32 der Leitschaufel 14 angeordnet zum Zusammenwirken mit der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 bei Betrieb, um die Scherkräfte F_s aufzunehmen, die durch die strömenden Faserstoffe verursacht werden, die die Leitschaufel 14 belasten. Eine innere Fläche oder ein Mittelteil 35 des stromaufwärtigen Endbereichs 21 der Leitschaufel 14, die bzw. der sich zwischen den beiden äußeren Verbindungsdübeln 22a erstreckt, ist frei von Verbindungsdübeln, so dass die innere Fläche 35 der Leitschaufel 14 angeordnet ist, um in der Lage zu sein, sich in der Maschinenrichtung bezüglich der Unterstützungswand 25 frei zu bewegen, wie es bei dem oberen Teil der Leitschaufel der Fall ist, der bezüglich der inneren Fläche 35 stromabwärts angeordnet ist. Der Versatz kann durch eine Veränderung der Geschwindigkeit des Faserstoffstromes verursacht werden oder, falls die Leitschaufel 14 aus einem Kunststoffmaterial besteht und eine sich verschmälernde Dicke in der Maschinenrichtung aufweist, durch geänderte Spannungsbedingungen in der Leitschaufel 14 infolge eines auftretenden Anschwellen. Die Rückhaltekräfte F_r und die Scherkräfte F_s erzeugen zusammen ein Biegemoment M_b, das die Leitschaufel 14 in ihrer Ebene biegt, die stromabwärtige Kante 30 der Leitschaufel 14 streckt und Zugspannungen quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14 erzeugt. Diese Zugspannungen sind in 8 durch Spannungspfeile veranschaulicht, die mit S_d bezeichnet sind. Der Versatz kann während eines ersten Zeitbereichs auftreten, der für eine Metallleitschaufel von dem Moment, in dem der Stoffauflauf startet, bis zu dem Moment, in dem eine spezifische Maschinengeschwindigkeit erreicht worden ist, berechnet wird. Falls die Maschinengeschwindigkeit nachfolgend erhöht werden soll, beginnt ein zweiter Zeitbereich, der sich zwischen der ersten und der zweiten Maschinengeschwindigkeit erstreckt. Wenn die Leitschaufel aus einem Kunststoffmaterial besteht, erstreckt sich ein erster Zeitbereich von dem Moment, in dem die Faserstoffströme durch den Stoffauflauf zu strömen beginnen, bis zu dem Moment, in dem das Anschwellen der Leitschaufel abgeschlossen ist, woraufhin die gleiche oder eine veränderte Maschinengeschwindigkeit während dieses Zeitbereichs verwendet werden kann. Nachdem das Anschwellen abgeschlossen ist, kann ein zweiter Zeitbereich begonnen werden, der sich bis zu dem Moment erstreckt, in dem eine gewünschte höhere Maschinengeschwindigkeit erreicht worden ist. Da keine Verbindungsdübel in dem Mittelbereich 35 vorliegen, kann sich der Mittelbereich 35 der Leitschaufel ohne andere Einschränkungen als die Festigkeit der Leitschaufel an den Anbringungsstellen für die äußeren Verbindungsdübel 22a und die Position der stromabwärtigen Kante 30, die nicht so sein darf, dass die Faserstoffschichtung ungünstig beeinflusst wird, frei nach vorne bewegen. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel können keine Druckspannungen in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel auftreten.
9 zeigt eine unbelastete Leitschaufel 14 mit Teilen einer Befestigungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei drei Verbindungsdübel 22b, die eine äußere Gruppe 36 bilden, in der Nähe jeder Seitenkante 31, 32 der Leitschaufel 14 angeordnet sind. Die Verbindungsdübel 22b sind benachbart zueinander in einer Reihe quer zur Maschinenrichtung angeordnet. Auch hier ist die innere Fläche 35 des stromaufwärtigen Endbereichs 21 der Leitschaufel, die sich zwischen den beiden äußeren Gruppen 36 erstreckt, frei von Verbindungsdübeln, so dass die innere Fläche 35 der Leitschaufel 14 und die Fläche, die sich dazu stromabwärts befindet, angeordnet sind, um in der Lage zu sein, sich in der Maschinenrichtung bezüglich der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 frei zu bewegen. Die Rückhaltekräfte F_r und die Scherkräfte F_s zusammen erzeugen ein Biegemoment M_b, wie es in 10 gezeigt ist. Das Biegemoment M_b biegt die Leitschaufel 14 in ihrer Ebene, streckt die stromabwärtige Kante 30 der Leitschaufel 14 und erzeugt Zugspannungen S_d quer zur Maschinenrichtung im stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14. Der Versatz tritt unter den gleichen Bedingungen wie diejenigen auf, die für die Leitschaufel gemäß 7 beschrieben wurden.
11 zeigt eine unbelastete Leitschaufel 14 mit Teilen einer Befestigungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die für hohe Faserstoffflussgeschwindigkeiten geeigneter ist als die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele. Die Leitschaufel 14 ist mit Verbindungsdübeln 22b, die in äußeren Gruppen 36 angeordnet sind, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Verbindung mit den 9 und 10 beschrieben wurde, sowie mit Verbindungsdübeln 22c ausgestattet, die in zwei inneren Gruppen 37 mit jeweils drei Verbindungsdübeln 22c in jeder Gruppe 37 angeordnet sind. Die inneren Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22c sind in einem vorgegebenen Abstand von den äußeren Gruppen 36 angeordnet. Jede innere Gruppe 37 von Verbindungsdübeln 22c ist in einem vorgegebenen Abstand von der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 angeordnet, z.B. etwa 5 mm. Der Abstand zu der äußeren Gruppe 36 von Verbindungsdübeln 22b kann dann etwa 2000 mm betragen. Ein erster Zeitbereich beginnt damit, dass die Faserstoffe beginnen, durch den Stoffauflauf zu fließen, und endet z.B., wenn die inneren Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22c in Kontakt mit der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 kommen, dahingehend, dass die innere Fläche 35 unter dem Einfluss der Scherkräfte F_s von den Faserstoffen in der Maschinenrichtung verschoben worden ist, woraufhin die stromabwärtige Kante 30 der Leitschaufel 14 gestreckt wird und eine Zugspannung S_d quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14 aufgebaut wird. Am Ende des Zeitbereichs weist die Maschinengeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert auf. Es ist somit ersichtlich, dass die Position jeder inneren Gruppe 37 von Verbindungsdübeln 22c bezüglich der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 and bezüglich der äußeren Gruppe 36 von Verbindungsdübeln 22b entscheidend ist für jede Faserstoffflussrate. Während eines zweiten Zeitbereichs, der sich bis zu einem Moment erstreckt, in dem eine erhöhte Maschinengeschwindigkeit eingestellt worden ist, bewegt sich die Innenteilfläche 35a, die durch die inneren Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22c definiert ist, in Maschinenrichtung vorwärts, wobei die Bewegung durch die verschobene Position beschränkt ist, wenn das Risiko besteht, dass Druckspannungen in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14 auftreten. Wenn die Leitschaufel aus einem Kunststoffmaterial besteht und sich verschmälert, muss auch das Anschwellphänomen berücksichtigt werden beim Auswählen von maximaler Faserstoffflussrate oder Maschinengeschwindigkeit und beim Bestimmen der Positionen der inneren Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22c. Statt eines Erhöhen der Maschinengeschwindigkeit von dem bestehenden Wert, wenn sich die inneren Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22c in Kontakt mit der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 befinden, kann die Zugspannung, die noch in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel existiert, verwendet werden, um die Druckspannungen zu kompensieren, die von dem Anschwellen herrühren.
Bei einer Leitschaufel 14, die aus Kunststoffmaterial besteht und eine Länge von 800 mm, eine Breite von 5500 mm, eine Dicke des stromaufwärtigen Endbereichs 21 von 4 mm, eine Dicke des stromabwärtigen Endbereichs 33 von 0,5 mm aufweist, und die einer maximalen Faserstoffflussrate von z.B. 2000 m/min unterworfen werden soll, kann ein geeigneter Abstand zwischen zwei benachbarten äußeren und inneren Gruppen 36, 37 etwa 2000 mm betragen. In diesem Fall können sich die inneren Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22c etwa 5 mm von der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 entfernt befinden, im unbelasteten Zustand der Leitschaufel 14 gesehen. Die Verbindungsdübel in jeder Gruppe 36, 37 sind bevorzugt etwa 50 mm voneinander entfernt platziert. Es wird bevorzugt, die Verbindungsdübel 22b und 22c innerhalb jeder Gruppe 36, 37 so anzuordnen, dass der Abstand zu der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 bei zwei benachbarten Verbindungsdübeln in der Richtung von der nächsten Seitenkante 31 bzw. 32 der Leitschaufel 14 zunimmt. Eine geeignete Zunahme bei diesem Abstand beträgt etwa 0,1 mm.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf drei Verbindungsdübel 22 in jeder Gruppe beschränkt ist. Mehr oder weniger, z.B. zwei oder vier Verbindungsdübel 22, können in jeder Gruppe verwendet werden. Die Erfindung ist auch nicht auf zwei innere Gruppen 37 von Verbindungsdübeln 22 beschränkt. Es ist somit z.B. möglich, zusätzliche innere Gruppen von Verbindungsdübeln 22, die von der Unterstützungswand 25 beabstandet sind, zwischen den äußeren und den inneren Gruppen 36, 37 zu platzieren.
13 zeigt eine unbelastete Leitschaufel 14 mit Teilen einer Befestigungsanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Verbindungsdübel 22 in einer Reihe entlang einer gebogenen Linie, die sich zwischen den Seitenkanten 31, 32 erstreckt, und symmetrisch um die Mittellinie 34 angeordnet sind. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsdübel 22 mit einer gleichmäßigen Beabstandung angeordnet, aber gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) können die Zwischenräume unterschiedlich und in einem regelmäßigen Muster verteilt sein, z.B. Gruppen von Verbindungsdübeln mit gleichem Abstand zwischen denselben innerhalb der Gruppe und gleichem, aber größerem Abstand zwischen den Gruppen. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 13 gezeigt ist, kann eine bestimmte Anzahl, z.B. 3–5, der Verbindungsdübel, die am nächsten bei einer Seitenkante 31, 32 angeordnet sind, so betrachtet werden, dass dieselben zu einer äußeren Gruppe von Verbindungsdübeln gehören, wohingegen die anderen Verbindungsdübel so betrachtet werden können, dass dieselben getrennte innere Verbindungsdübel darstellen, die einer nach dem anderen angeordnet sind, oder dass dieselben innere Gruppen von Verbindungsdübeln bilden, abhängig von der Form der gebogenen Linie und dem Abstand zwischen den Verbindungsdübeln, wie es bereits erwähnt wurde. Falls die höchste Maschinengeschwindigkeit sofort für eine derartige Leitschaufel verwendet werden soll, beginnt ein Zeitbereich in dem Moment, in dem die Faserstoffe beginnen, durch den Stoffauflauf zu strömen, und erstreckt sich bis zu dem Moment, in dem die Verbindungsdübel 22, die sich am nächsten bei der Mittellinie 34 befinden, infolge des Einflusses der Scherkräfte F_s von den Faserstoffen auch in Kontakt mit der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 kommen, woraufhin die stromabwärtige Kante 30 gestreckt wird und eine Zugkraft S_d quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich während dieses Zeitbereichs aufgebaut wird, wie es in 14 veranschaulicht ist. Falls die Leitschaufel aus einem Kunststoffmaterial besteht, sich verschmälert und innerhalb des Mittelbereichs nicht mehr nach vorne bewegt werden kann, kann ein so großes Übermaß an Zugspannung in dem stromabwärtigen Endbereich am Ende des Zeitbereichs vorliegen, dass ein verbleibendes Anschwellen Druckspannungen ergibt, die durch das Übermaß an Zugspannung ausgeglichen werden. Falls die Zugspannung auf Null absinkt und die Leitschaufel noch nicht gesättigt ist, d. h. das Anschwellen geht weiter, muss die maximale Maschinengeschwindigkeit in einem entsprechenden Maß verringert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass kürzere Zeitbereiche als der beschriebene existieren, die somit in einem Moment enden, in dem eine niedrigere Maschinengeschwindigkeit als das Maximum eingestellt ist und der einem spezifischen Versatz der inneren Fläche entspricht, so dass zumindest zwei innere Verbindungsdübel oder zwei innere Gruppen von Verbindungsdübeln, die sich in einem Abstand von der Mittellinie 34 der Leitschaufel befinden, sich in Kontakt mit der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 befinden.
Bei der Leitschaufel, die in 13 gezeigt ist, sind die Verbindungsdübel in einer Reihe entlang einer gebogenen Linie angeordnet, die, wenn die Leitschaufel unbelastet ist, eine bestimmte Erstreckung in der Maschinenrichtung aufweist. Durch ein Befestigen einer derartigen Leitschaufel in einer Verbindungsleiste, wo der Abstand zwischen den im Vorhergehenden erwähnten Unterstützungswänden geringer ist als die Erstreckung der gebogenen Linie in der Maschinenrichtung, können Zugspannungen in dem stromabwärtigen Endbereich der Leitschaufel bereits geliefert werden, wenn die Leitschaufel in der Nut der Verbindungsleiste befestigt wird. Durch die schmale Nutausnehmung, bezüglich der gebogenen Linie, die die Unterstützungswände bildet, wird bewirkt, dass die äußeren Verbindungsdübel, die am nächsten bei den Seitenkanten der Leitschaufel angeordnet sind, bei der Einführung der Leitschaufel in die Nut mit der Unterstützungswand, die sich bezüglich der Nut stromabwärts befindet, zusammenwirken, und dieselben absorbieren Unterstützungskräfte davon. Auf entsprechende Weise wirken die inneren Verbindungsdübel, die sich am nächsten bei der Mittellinie der Leitschaufel befinden, mit der Unterstützungswand zusammen, die sich bezüglich der Nut stromaufwärts befindet, und absorbieren Unterstützungskräfte davon. Auf die gleiche Weise wie die im Vorhergehenden erwähnten Scher- und Rückhaltekräfte biegen die Unterstützungskräfte die Leitschaufel in ihrer Ebene, strecken die stromabwärtige Kante der Leitschaufel und erzeugen Zugspannungen quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich der Leitschaufel. Diese Zugspannungen stellen sicher, dass die Leitschaufel direkt bei der Inbetriebnahmephase des Stoffauflaufs eben ist, d. h. bevor die Faserstoffe Zeit hatten, die Leitschaufel zu beeinflussen.
Um sicherzugehen, dass die stromabwärtige Kante der Leitschaufel bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit, z.B. maximale Geschwindigkeit, gerade oder im Wesentlichen gerade ist (ohne dass Druckspannungen entstehen), kann diese stromabwärtige Kante in einem Maß vorgeformt werden, das äquivalent zu dem Versatz ist, den die Leitschaufel erreichen kann, bis die Faserstoffströme bei der Maschinengeschwindigkeit mit einer konstanten Scherkraft wirksam sind und/oder die Leitschaufel vollständig gesättigt ist, wenn diese aus einem Kunststoffmaterial besteht und eine sich verschmälernde Dicke aufweist. Die 13 und 14 veranschaulichen eine Leitschaufel, die eine derartige vorgeformte konkave stromabwärtige Kante 30 mit der gleichen Krümmung wie die gebogene Linie aufweist, entlang derer die Verbindungsdübel 22 angeordnet sind. Die konkave stromabwärtige Kante 30 wird dann auf das Belasten der Leitschaufel hin zu einer geraden Form gestreckt. Die Seitenkanten 31, 32 wurden ebenfalls vorgeformt, um sich bezüglich der Mittellinie 34 zu neigen.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) sind die inneren Verbindungsdübel entlang einer geraden Linie angeordnet, in der sich die äußeren Verbindungsdübel oder die äußeren Gruppen von Verbindungsdübeln befinden, wobei in diesem Fall die stromabwärtige Unterstützungswand mit kleinen Ausnehmungen oder mit Abschnitten von größeren Ausnehmungen oder mit einer vorgegebenen konkaven Form, z.B. kreisbogenförmig, konzipiert ist, wodurch ein freier Versatz der Leitschaufel sogar bei dieser Spiegelbildbeziehung ermöglicht wird. Es ist auch möglich, der stromabwärtigen Endwand eine konkave Form mit einem vorgegebenen ersten Radius zu geben und die Verbindungsdübel entlang einer gebogenen Linie mit einem vorgegebenen zweiten Radius anzuordnen, der größer als der erste Radius ist.
Gemäß der Erfindung wird ein Verbiegen der Leitschaufel 14 vermieden durch ein Anordnen von ein oder mehr Verbindungsdübeln 22 in der Nähe der Seitenkanten 31, 32 der Leitschaufel 14, um als im Wesentlichen die einzigen Verbindungsdübel 22 und zumindest während eines begrenzten Zeitbereichs mit der Unterstützungswand 25, die stromabwärts angeordnet ist, zusammenzuwirken, um die Scherkräfte aufzunehmen, während gleichzeitig die innere Fläche 35 des stromaufwärtigen Endbereichs 21 der Leitschaufel 14 sich in der Maschinenrichtung bezüglich der stromabwärtigen Unterstützungswand 25 während des Zeitbereichs oder einem Teil davon frei, d. h. ohne Einfluss von äußeren Rückhaltekräften von Verbindungsdübeln, bewegen kann. Durch ein Anordnen der Verbindungsdübel 22 auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise erzeugen dieselben bei Betrieb Scherkräfte F_s, die auf die Leitschaufel 14 wirken, zusammen mit den Rückhaltekräften F_r, die auf die Verbindungsdübel 22 wirken, ein Biegemoment M_b, das unter normalen Betriebsbedingungen immer die Leitschaufel 14 in ihrer Ebene biegt und Zugspannungen S_d quer zur Maschinenrichtung in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14 erzeugt. Das Platzieren der Verbindungsdübel 22 gemäß dem Prinzip der Erfindung verhindert, dass die im Vorhergehenden beschriebenen Druckspannungen in dem stromabwärtigen Endbereich 33 der Leitschaufel 14 auftreten. Ein charakteristisches Merkmal der Erfindung ist somit, dass Druckspannungen in der Leitschaufel verhindert werden, wobei solche Druckspannungen bewirken können, dass sich die Leitschaufel verbiegt, so dass die Faserstoffschichtung auf eine ungünstige Weise beeinflusst werden kann.
Die Erfindung wurde im Vorhergehenden in Verbindung mit Verbindungsbauteilen in Form von Verbindungsdübeln 22 beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung mit anderen Typen von Verbindungsbauteilen realisiert werden kann. Neben dem Entwurf der Verbindungsbauteile als eine Vielzahl von diskreten Elementen, wie z.B. Verbindungsdübeln, können dieselben aus einem durchgehenden Verbindungselement bestehen, das mit der stromabwärtigen Unterstützungswand gemäß den Prinzipien der Erfindung zusammenwirkt.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Erfindung unter Verwendung anderer Befestigungsanordnungen als den im Vorhergehenden beschriebenen realisiert werden kann. Die Leitschaufel 14 kann z.B. direkt an das Befestigungselement 10 angebracht werden, das dann die gleiche Funktion wie die ausgestreckte Verbindungsleiste 16 aufweist und eine Nut mit Unterstützungswänden ähnlich wie bei der Verbindungsleiste aufweist.

Claims

Ein Verfahren zur Sicherung der Planheit einer Leitschaufel (14), welche lösbar in einem Stoffauflauf durch Mittel einer Befestigungsanordnung befestigt ist, welche eine Vielzahl von Verbindungsbauteilen (22) umfasst, die mit der Leitschaufel (14) an ihrem stromaufwärtigen Endbereich (21) verbunden sind und ein ausgestrecktes Strukturelement (16) mit einer längsgerichteten Nut (20) zur Aufnahme der Verbindungsbauteile (22) der Leitschaufel (14), die Nut (20) hat innere, parallele, stromabwärtige und stromaufwärtige Unterstützungswände (25, 26), welche den Verbindungsbauteilen (22) zum Zusammenwirken mit diesen gegenüberstehen, die Leitschaufel (14) wird während des Betriebs durch Scherkräfte, die durch den Faserstoffstrom entlang der Leitschaufel verursacht werden und durch Rückhaltekräfte, die auf die Leitschaufel (14) durch die Befestigungsanordnung wirken, belastet, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein äußeres Verbindungsbauteil (22a) oder eine äußere Gruppe (36) von zwei oder mehr Verbindungsbauteilen (22b) in der Nähe von jeder Seitenkante (31, 32) der Leitschaufel (14) befestigt sind und die zwei äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder die beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) während des Betriebs für wenigstens einen spezifischen Zeitbereich als einzige Verbindungsbauteile (22a, 22b) mit der stromabwärtigen Unterstützungswand (25), welche die Scherkräfte aufnimmt, zusammen wirken, um eine freie Bewegung in der Maschinenrichtung eines Mittelbereichs (35) der Leitschaufel (14) in Bezug auf die Unterstützungswand (25) zu ermöglichen, der Mittelbereich (35) erstreckt sich zwischen den beiden äußeren Verbindungsbauteilen (22a) oder den beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b), wobei Zugspannungen in einem stromabwärtigen Endbereich (33) der Leitschaufel (14) quer zur Maschinenrichtung auftreten.
Eine Anordnung zur lösbaren Verbindung einer Leitschaufel (14) mit einem Befestigungselement (10) eines Turbulenzgenerators eines Stoffauflaufes zum Bereitstellen eines Faserstoffsuspensionsstrahls einer Formierzone in einem Former zum nassen Bilden einer Faserbahn, wobei die Befestigungsanordnung folgendes umfasst: – eine Vielzahl von Verbindungsbauteilen (22), die mit der Leitschaufel (14) in ihrem stromaufwärtigen Endbereich (21) verbunden sind, – ein langgestrecktes Strukturelement (16) mit einer längsgerichteten Nut (20) zur Aufnahme der Verbindungsbauteile (22) der Leitschaufel (14), die Nut (20) weist innere, parallele, stromabwärtige und stromaufwärtige Unterstützungswände (25, 26) auf, welche den Verbindungsbauteilen (22) gegenüberstehen, um mit diesen zusammenzuwirken dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Verbindungsbauteilen (22) wenigstens ein äußeres Verbindungsbauteil (22a) oder eine äußere Gruppe (36) von zwei oder mehr Verbindungsbauteilen (22b) in der Nähe jeder Seitenkante (31, 32) der Leitschaufel (14) umfasst, die beiden äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder die beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) sind während des Betriebs für wenigstens einen spezifischen Zeitbereich so angeordnet, dass sie die einzigen Verbindungsbauteile (22a, 22b) sind, welche mit der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) zusammenwirken, um die Scherkräfte, die in der Leitschaufel (14) durch den Faserstoffstrom erzeugt werden, aufzunehmen und in welcher ein Mittelbereich (35) der Leitschaufel (14) so angeordnet ist, dass er sich frei in der Maschinenrichtung in Bezug auf die Unterstützungswand (25) bewegen kann, wobei der Mittelbereich (35) sich zwischen den beiden äußeren Verbindungsbauteilen (22a) oder den beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) erstreckt, wobei Zugspannungen in einem stromabwärtigen Endbereich (33) der Leitschaufel (14) in Querrichtung zur Maschinenrichtung auftreten.
Eine Anordnung, wie sie mit Anspruch 2 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass innere Verbindungsbauteile (22c) wenigstens zwei innere Gruppen (37) bilden, die mit einem vorgegebenen Abstand von den äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder den äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) angeordnet sind und in welcher jedes innere Verbindungsbauteil (22c) mit einem vorgegebenen Abstand von der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) angeordnet ist.
Eine Anordnung, wie sie mit Anspruch 3 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zu der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) sich für zwei benachbarte Verbindungsbauteile (22b, 22c) innerhalb jeder Gruppe (36, 37) in Richtung von den Seitenkanten (31, 32) der Leitschaufel (14) erhöht.
Eine Anordnung, wie sie mit Anspruch 4 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der sich vergrößernde Abstand ungefähr 0,1 mm ist.
Eine Anordnung, wie sie mit wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (16) eine Verbindugnsleiste mit einem Verbindungsabschnitt (17) umfasst, welcher die Nut (20), einen flexiblen Mittelbereich (18) und einen Verbindungsabschnitt (19) zum Befestigen in einer Nut des Befestigungselements (10) aufweist.
Ein Stoffauflauf zur Bereitstellung eines Faserstoffstrahls in einer Formierzone eines Formers zum nassen Bilden einer Faserstoffbahn, umfassend – einen Auslauf (7) mit einem Raum (8), – einen Turbulenzengenerator mit – Turbulenzkanälen (6), die sich in den Auslaufraum (8) eröffnen, und – wenigstens einem Befestigungselement (10), welches die Turbulenzkanäle (6) trennt, – wenigstens eine Leitschaufel (14), welche in dem Auslaufraum (8) angeordnet ist, – und eine Anordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 zur lösbaren Verbindung der Leitschaufel (14) mit dem Befestigungselement (10), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder die beiden äußeren Gruppen (36) während des Zusammenwirkens mit der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) so angeordnet sind, um die Scherkräfte, die an der Leitschaufel (14) durch den Faserstoffstrom erzeugt werden, aufzunehmen und dass eine innere Fläche (35) des stromaufwärtigen Endbereichs (21) der durch die zwei äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder die beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) bestimmt wird, frei von Verbindungsbauteilen ist, welche wenigstens in einem unbelasteten Zustand der Leitschaufel (14) stromaufwärtig der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) in der Art angeordnet sind, dass die Leitschaufel (14) innerhalb und stromabwärtig von der inneren Fläche (35) so angeordnet ist, dass sie die Möglichkeit besitzt, sich frei in der Maschinenrichtung in Bezug auf die stromabwärtige Unterstützungswand (25) während des besagten Zeitbereiches oder eines Teiles hiervon zu bewegen.
Ein Stoffauflauf zum Bereitstellen eines Faserstoffstrahls in einer Formierzone eines Formers zur nassen Bildung einer Faserstoffbahn, umfassend – einen Auslauf (7) mit einem Raum (8) – einen Turbulenzgenerator mit – Turbulenzkanälen (6), die sich in den Auslaufraum (8) eröffnen und – wenigstens einem Befestigungselement (10), welches die Turbulenzkanäle (6) trennt, – wenigstens eine Leitschaufel (14), welche in dem Auslaufraum (8) angeordnet ist, – und eine Anordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 zur lösbaren Verbindung der Leitschaufel (14) mit dem Befestigungselement (10), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder die beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungselemente (22b) während des Zusammenwirkens mit der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) so angeordnet sind, um die Scherkräfte, die an der Leitschaufel (14) durch den Faserstoffstrom erzeugt werden, aufzunehmen und dass eine innere Fläche, des stromaufwärtigen Endbereiches (21), welcher durch die beiden äußeren Verbindungsbauteile (22a) oder die beiden äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) bestimmt wird, innere Verbindungselemente (22c) aufweist, welche, wenigstens im unbelasteten Zustand der Leitschaufel (14) stromaufwärtig der stromabwärtigen Unterstützungswand (25) angeordnet sind, so dass die Leitschaufel (14) innerhalb und stromabwärtig dieser inneren Fläche (35) angeordnet wird, um sich frei in Maschinenrichtung in Bezug auf die stromabwärtige Unterstützungswand (25) während des Zeitbereichs oder eines Teiles hiervon zu bewegen.
Ein Stoffauflauf, wie er mit den Ansprüchen 7 oder 8 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbauteile (22) entlang einer gebogenen Linie, die sich zwischen den Seitenkanten (31, 32) mit einem gleichmäßigen oder nicht gleichmäßigen Abstand angeordnet sind.
Ein Stoffauflauf, wie er mit wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (14) in ihrem unbelasteten Zustand eine vorgeformte konkave stromabwärtige Kante (30) hat, welche während des Betriebs im Wesentlichen in eine gerade Form durch einen Versatz der Leitschaufel (14) in Bezug auf die äußeren Verbindungselemente (22a) oder die äußeren Gruppen (36) der Verbindungsbauteile (22b) gestreckt wird.
Ein Stoffauflauf, wie er mit wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10 beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens am Ende des Zeitbereichs die Leitschaufel (14) frei von Druckspannungen ist.