DE60217893T2

DE60217893T2 - Blaskasten zur steuerung der bahnführung

Info

Publication number: DE60217893T2
Application number: DE60217893T
Authority: DE
Inventors: Juha Leimu
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: US20040244218A1; EP1442172A1; ES2276961T3; US6848195B2; FI111280B; CN1298924C; JP2005508460A; DE60217893D1; CN1582356A; JP4316379B2; CA2465833C; CA2465833A1; WO2003040468A1; ATE352667T1; FI20012160A0; EP1442172B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gebläsekasten, der in dem Oberbegriff des in den nachstehenden Patentansprüchen aufgezeigten unabhängigen Anspruchs definiert ist, zum Steuern oder Stützen des Bahnlaufs in einer Papiermaschine, insbesondere in der Trockenpartie einer Papiermaschine, oder in einer anderen entsprechenden Vorrichtung, wie beispielsweise in einer Kartonmaschine, in einer Finishingmaschine oder in Beschichtungsmaschinen.
Ein derartiger Gebläsekasten ist beispielsweise aus der Druckschrift US-A-6 247 247 bekannt.
Der Bahnlauf benötigt eine Steuerung oder Stütze beispielsweise während des Laufens in einem Bereich der Taschen, die zwischen den Trocknungszylindern in der Trockenpartie einer Papiermaschine ausgebildet sind, insbesondere an derartigen Orten, an denen die Bahn in einer gesteuerten Weise von einem Trocknungszylinder abgelöst werden muss und frei zusammen mit dem Sieb zu einer Umkehrwalze, Saugwalze oder dergleichen laufen muss.
Um die Bahn an den Taschen der Trockenpartie zu stützen, ist es bekannt, Gebläsekästen anzuwenden, die Luft aus erwünschten Bereichen weg ausspritzen, um einen Unterdruck in diesen Bereichen zu erzeugen. Somit kann der durch die Gebläsekästen erzeugte Unterdruck verwendet werden zum Stützen des Ablösens der Bahn von einem Trocknungszylinder und zum Stützen des Bahnlaufs zu einer Umkehrwalze oder dergleichen.
Es ist bekannt, in einem Gebläsekasten zu Beginn und/oder an dem Ende von dem Unterdruckbereich, der durch den Kasten erzeugt wird, eine Blockierplatte oder dergleichen anzuordnen, die zu der Bahn hin vorragt und die an dem Gebläsekasten flexibel befestigt ist. Die Aufgabe von der Blockierplatte ist es, den Unterdruckbereich von dem umgebenden Raum abzudichten, um einen Unterdruck in dem Unterdruckbereich zu halten, der so effektiv wie möglich ist. Die Oberfläche von der Blockierplatte, die zu der Bahn hin gerichtet ist, kann zu der Bahn hin vorragend gekrümmt sein in Bezug auf die Laufrichtung der Bahn. Die gekrümmte Fläche bildet eine so genannte Coanda-Fläche, die das aus dem Unterdruckraum weg erfolgende Ausgeben der Luft erleichtert und die verhindert das Leckageluft in den Unterdruckbereich eintritt.
In dieser Weise können mit den in Verwendung befindlichen Gebläsekästen mit angemessenen Gebläseeffekten verstärkte Unterdruckbereiche mit Unterdrücken von beispielsweise 0,1 bis 0,4 kPa erzeugt werden. Da jedoch die Papiermaschinengeschwindigkeiten weiter ansteigen und die Anforderungen an die Papierqualität zunehmen, sollte das Niveau der Unterdruckhöhe bei besonders kritischen Punkten sogar noch höher als 5 kPa sein.
Jedoch erhöht das Verstärken der Unterdruckhöhe von dem gegenwärtigen Zustand, das heißt das Halten von einem sogar noch höheren Unterdruck mit der Hilfe von Gebläsen, wesentlich den erforderlichen Gebläseeffekt, in anderen Worten die Energiekosten. Je höher die angestrebte Unterdruckhöhe ist, desto größer sind auch die Luftleckagen und deren Auswirkungen auf die Energiekosten. Es ist nicht möglich, den Unterdruckbereich gegenüber dem umgebenden Raum vollständig abzudichten, um die Leckagen zu verringern. Blockierelemente, Gebläsedüsen und andere Strukturen eines Gebläsekastens, die zu nahe zu dem Sieb angeordnet sind, können mit Leichtigkeit das Sieb beschädigen, und sie können selbst mit Leichtigkeit beschädigt werden, wenn das Sieb sie berührt. Somit muss bei den gegenwärtigen Vorrichtungen ein bestimmter minimaler Zwischenraum zwischen den Gebläsekästen und dem Stützsieb der Bahn belassen bleiben, um eine Beschädigung von diesen Elementen, der Bahn und/oder dem Sieb in den verschiedenen Laufsituationen zu vermeiden.
Beispielsweise kann ein „Papierklumpen" das Sieb so drücken, dass es Teile des Gebläsekastens berührt, insbesondere die Gebläsedüsen oder Blockierelemente, trotz des minimalen Zwischenraums. In Gebläsekästen werden Düsen angewendet, mit deren Hilfe eine Feder oder irgendein anderes mechanisches Element zu dem Sieb hin vorragend gehalten wird. Die Aufgabe ist es, dass die Feder ermöglicht, dass die Düse von dem Sieb weggedrückt wird, wenn dies erforderlich ist. Jedoch sind Federn im Allgemeinen relativ steif und sie sind nicht ausreichend elastisch, um dazu in der Lage zu sein, sich an sämtliche Situationen ausreichend schnell anzupassen. Außerdem kann die Federkraft nicht auf unterschiedliche Anforderungen eingestellt werden. Die Feder muss einem relativ hohen minimalen Druck ausgesetzt sein, bevor sie ermöglicht, dass die Düse von dem Sieb weggedrückt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gebläsekasten zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Probleme minimal gestaltet sind.
Die Aufgabe ist es, einen Gebläsekasten zu schaffen, der eine hohe Unterdruckhöhe in einem erwünschten Bereich erzeugen kann ohne zu hohe Energiekosten.
Eine Aufgabe ist es außerdem, einen Gebläsekasten vorzusehen, der eine hohe Unterdruckhöhe in einem erwünschten Bereich erzeugen kann mit Luftleckagen, die so gering wie möglich sind.
Eine weitere Aufgabe ist es, einen Gebläsekasten zu schaffen, der es ermöglicht, dass die durch den Kasten erzeugte hohe Unterdruckhöhe bei einer geeigneten Höhe in verschiedenen Laufsituationen gehalten wird ohne Gefahr für das Sieb oder die Bahn.
Die vorstehend erwähnten Aufgaben sind durch einen Gebläsekasten gelöst, der durch den kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs der nachstehend aufgezeigten Patentansprüche gekennzeichnet ist.
Ein Gebläsekasten der vorliegenden Erfindung wird typischerweise verwendet, um einen Unterdruckbereich in der Tasche zwischen zwei Trocknungszylindern in der Trockenpartie einer Papiermaschine, an dem Öffnungsspalt zwischen einem Trocknungszylinder und dem Sieb zu erzeugen, um den Bahnlauf zu unterstützen und um die Lauffähigkeit der Maschine zu verbessern. Andererseits kann ein Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung auch an anderen Orten einer Papiermaschine oder entsprechenden Maschinen als ein Bauteil angewendet werden, das den Bahnlauf unterstützt und die Lauffähigkeit verbessert.
Ein typischer Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung, der beispielsweise in der Tasche zwischen zwei Trocknungszylindern in der Trockenpartie einer Papiermaschine angeordnet ist, hat Elemente zum Halten des Unterdrucks in zumindest einem Unterdruckbereich zwischen dem Sieb und dem Gebläsekasten.
Diese Elemente weisen auf:

– ein Blockierelement, das im Hinblick auf die Richtung des Sieblaufs zu dem Beginn und/oder an dem Ende des Unterdruckbereichs angeordnet ist, wobei das Blockierelement sich über das Sieb erstreckt und zu dem Sieb hin vorragt, und wobei es in Bezug auf den Gebläsekasten beweglich ist, um es zu ermöglichen, eine Druckdifferenz zwischen dem Unterdruckbereich und dem Bereich außerhalb dieses Bereichs aufrechtzuerhalten, und
– Gebläseelemente, mit denen Luft mit Blasströmen zwischen dem Blockierelement und dem Sieb aus dem Unterdruckbereich ausgegeben wird und/oder mit denen verhindert wird, das Luft in diese Unterdruckbereiche eintritt.

Das Blockierelement ist mit dem Gebläsekasten mit einem Scharnierelement, wie beispielsweise eine Schwenkverbindung verbunden. Das Scharnierelement ermöglicht, dass das Blockierelement sich um den Anlenkpunkt des Scharnierelementes aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Druck, der an der Blockierfläche des Blockierelementes wirkt, die zu dem Sieb hin gerichtet ist, und dem Druck, der an der Rückfläche des Blockierelementes wirkt, die von dem Sieb weg gerichtet ist, sich dreht.
In vorteilhafter Weise ist die Blockierfläche des Blockierelementes, die zu dem Sieb hin gerichtet ist, so geformt, dass der Abstand der Fläche von dem Sieb, das die Bahn stützt, sich ändert, wenn das Blockierelement sich um den Anlenkpunkt des Scharniers dreht. Somit ist das Blockierelement so angeordnet, das es sich um den Anlenkpunkt dreht aufgrund des Drucks, der an seiner Rückfläche wirkt, die von dem Sieb weg gerichtet ist, so dass das Blockierelement zu dem Sieb hin vorragt. In entsprechender Weise ist das Blockierelement so angeordnet, das es sich um den Anlenkpunkt dreht aufgrund des Drucks, der an seiner Blockierfläche wirkt, die zu dem Sieb hin gerichtet ist, so dass das Blockierelement von dem Sieb weg vorragt.
Das Blockierelement, das bei der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bewegt sich wesentlich feiner als ein Blockierelement, das durch eine Feder zu dem Sieb hin vorragt. Durch ein Steuern des Drucks, der an der Rückfläche des Blockierelementes wirkt, die von dem Sieb weg gerichtet ist, oder an der Blockierfläche des Blockierelementes wirkt, ist es leicht, den Abstand des Blockierelementes von dem Sieb einzustellen, das heißt den Zwischenraum zwischen dem Gebläsekasten und dem Sieb. Die Rückfläche des Blockierelementes, die von dem Sieb weg gerichtet ist, kann so angeordnet sein, dass sie an einem separaten mit Druck beaufschlagten Raum angrenzt, oder zu einem mit Druck beaufschlagten Raum, der teilweise unabhängig gesteuert werden kann. Durch ein Steuern des Drucks von diesem Raum ist es möglich, das Blockierelement zu dem Sieb hin mit einem erwünschten Druck zu drücken. Bereits eine sehr geringfügige Änderung des Drucks ermöglicht eine Bewegung des Blockierelementes in der erwünschten Richtung. Somit kann ein Blockierelement, das sich frei um den Anlenkpunkt des Scharniers drehen kann, mit Leichtigkeit zu dem Gebläsekasten gedrückt werden aufgrund eines sehr kleinen „Papierklumpens" oder irgendeiner anderen Annäherung des Siebes, ohne Beschädigung bei dem Sieb oder bei dem tatsächlichen Blockierelement.
Sogar eine geringfügige Druckänderung an irgendeiner Seite des Blockierelementes bewirkt, dass das Blockierelement sich zu dem Sieb hin oder von dem Sieb weg bewegt. Die Luftstrahlen, die entlang der Oberfläche des Blockierelementes geblasen werden und die die Luft aus dem Unterdruckbereich herausspritzen, bewirken einen Unterdruck zwischen dem Blockierelement und dem Sieb, wodurch dieser Unterdruck das Blockierelement zu dem Sieb hin drückt und verhindert, dass Luftleckagen in den Unterdruckbereich eindringen. Es kann verhindert werden, dass das Blockierelement sich zu nahe zu dem Sieb hin erstreckt, mit der Hilfe einer mechanischen Begrenzungseinrichtung, an die das Blockierelement dann anschlägt, wenn es sich zu der zulässigen äußersten Position dreht, und was somit verhindert, dass das Blockierelement sich über diese Extremposition hinaus dreht. Somit kann ein Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung sehr nahe zu der Bahn angeordnet werden.
Wenn ein Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist es möglich, in vorteilhafter Weise sowohl Blockierelemente als auch Gebläsedüsen sowohl zu Beginn als auch an dem Ende des Unterdruckbereiches anzuordnen, wodurch die Düsen Luft aus dem Unterdruckbereich entlang der Oberfläche des Blockierelementes blasen/ausspritzen. Miteinander verhindern die Ausspritzblasströme und die Blockierelemente in effektiver Weise, dass Luft von außerhalb des Unterdruckbereiches in den Unterdruckbereich hinein entweicht. Die Düsen, die feststehend mit dem Gebläsekasten verbunden werden können, können bei einem sicheren Abstand von der Bahn angeordnet werden.
Außerdem sind das Blockierelement und die Gebläsedüse an dem entsprechenden Punkt in vorteilhafter Weise kongruent geformt, so dass die Blockierfläche von dem Blockierelement entlang der Außenfläche von der Düse tritt, wenn das Blockierelement sich dreht und einen Zwischenraum mit einer erwünschten Größe zwischen der Düse und der Blockierfläche belässt. Die Blockierfläche und die Düse sind in vorteilhafter Weise so geformt, dass der Zwischenraum zwischen ihnen zunimmt, wenn das Blockierelement von dem Sieb weg gedrückt wird, wodurch mehr Luft als in dem normalen Zustand von einem Ort hinter dem Blockierelement herausströmen kann, anders ausgedrückt aus dem Raum zwischen der Rückfläche des Blockierelementes und dem Gebläsekasten. Dann nimmt der Druck in dem Raum hinter dem Blockierelement ab, und das Blockierelement kann noch leichter als zuvor von dem Sieb weg gedrückt werden. In dieser Weise kann das Blockierelement schnell von dem Sieb weg gedrückt werden, beispielsweise wenn ein „Papierklumpen" das Sieb zu dem Gebläsekasten hin drückt.
Wenn es erwünscht ist, ist es ebenfalls möglich, Elemente in dem Gebläsekasten anzuordnen, um Luft aus dem Unterdruckbereich wegzusaugen. In dieser Weise kann der Unterdruck sogar auf eine Höhe von über 5 kPa verstärkt werden. Außerdem ist es, wenn dies erforderlich ist, möglich, einen niedrigeren Unterdruck als diesen verstärkten Unterdruck, wie beispielsweise einen Unterdruck von 0,1 bis 0,4 kPa, in den anderen Teilen der Tasche zu halten, anders ausgedrückt außerhalb des Bereichs mit dem verstärkten Unterdruck.
In einem Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Blockierelement, das zu Beginn des Unterdruckbereiches angeordnet ist, an seinem ersten Ende unter Betrachtung in der Laufrichtung der Bahn mit dem Gebläsekasten beispielsweise mit einer Schwenkverbindung verbunden sein, die eine reibungslose oder annähernd reibungslose Bewegung des Blockierelementes um den Anlenkpunkt der Schwenkverbindung ermöglicht. Ein Gegengewicht kann mit dem ersten Ende des Blockierelementes verbunden sein, um das Blockierelement im Gleichgewicht bei dem erwünschten Abstand von der Bahn während eines normalen Laufs zu halten. Dies erleichtert es, den Zwischenraum zwischen der Bahn und dem Blockierelement bei einer erwünschten Größe zu halten. Dank dem Gegengewicht ist das Blockierelement in einem besonders beweglichen Zustand, anders ausgedrückt kann es von dem Sieb weg oder zu dem Sieb hin in einer empfindlichen Weise gedreht werden.
Eine Gebläsedüse ist unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes vorteilhafterweise an dem zweiten Ende des Blockierelementes (an dem Abgabeende des Siebes) angeordnet, wobei das Blockierelement zu Beginn des Unterdruckbereiches in dem Gebläsekasten angeordnet ist und es unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes an seinem ersten Ende (das heißt an dem Eingangsende des Siebes) über eine Schwenkverbindung mit dem Gebläsekasten verbunden ist.
Ein Blockierelement, das in dem Gebläsekasten an dem Ende des Unterdruckbereiches angeordnet ist, kann an seinem ersten oder zweiten Ende unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes an dem Gebläsekasten über eine Schwenkverbindung verbunden sein. In vorteilhafter Weise ist eine Gebläsedüse in Verbindung mit dem ersten Ende des Blockierelementes unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes angeordnet.
Eine Begrenzungseinrichtung kann in dem Gebläsekasten üblicherweise in dem Gebläsedüsenaufbau so angeordnet sein, dass die Begrenzungseinrichtung verhindert, dass das Blockierelement sich näher zu dem Sieb hin dreht als ein vorbestimmter minimaler Abstand von dem Sieb.
Das Blockierelement kann als ein gleichförmiger Aufbau mit einer Breite gestaltet sein, die im Wesentlichen gleich der Breite der Bahn ist. Wenn es erwünscht ist, kann das Blockierelement aus zwei, drei oder mehr Teilen gestaltet sein, beispielsweise aus Stücken mit einer Länge von 0,5 bis 1,5 m, typischerweise ungefähr 0,8 m, und wobei diese hintereinander in der Querrichtung der Bahn angeordnet sind, so dass sie ein Blockierelement mit der Breite der Bahn ausbilden. In dem letztgenannten Fall kann der Abstand von den verschiedenen Blockierelementteilen von dem Sieb separat gesteuert werden. In dieser Weise ist es beispielsweise möglich, in separater Weise die Bewegungen der Randabschnitte des Siebes zu ermöglichen und sicherzustellen, dass der Unterdruck bei der erwünschten Höhe auch in diesen Bereichen gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt schematisch einen Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung, der in der Tasche angeordnet ist, die zwischen zwei Trocknungszylindern in der Trockenpartie einer Papiermaschine ausgebildet ist, die mit einem Einzelsieblauf versehen ist.
2 zeigt schematisch den Querschnitt eines Blockierelementes und des Gebläsedüsenaufbaus, der für die Anwendung in einem Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
3 zeigt schematisch den Querschnitt des Unterdrucksbereichs, der durch einen Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung, seine Blockierelemente und das Sieb definiert ist.
4 zeigt die Lösung gemäß 3, wenn ein „Papierklumpen" das Sieb gegen den Gebläsekasten drückt.
5 zeigt schematisch in einer Draufsicht den Gebläsekasten gemäß 1 und das Sieb.
1 zeigt einen Querschnitt von der Trockenpartie einer Papiermaschine, die mit einem Einzelsieblauf versehen ist, wobei eine Tasche 16 zwischen ihren beiden Trocknungszylindern 10, 12 und einer Saugwalze 14 ausgebildet ist, in der ein Gebläsekasten 18 gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
Der Gebläsekasten 18 ist zwischen dem ersten Trocknungszylinder 10 und dem zweiten Trocknungszylinder 12 in der Laufrichtung des Siebes 20 angeordnet, das die Bahn stützt.
Der Gebläsekasten 18 ist so angeordnet, dass er den Sieblauf 20 an einem Punkt bedeckt, an dem das Sieb von dem ersten Trocknungszylinder 10 abgelöst wird, anders ausgedrückt an dem Öffnungsspalt 22 zwischen dem Sieb und dem Trocknungszylinder. Der Gebläsekasten erzeugt an diesem Punkt einen Bereich mit einem verstärkten Unterdruck in dem Raum 24 zwischen dem Sieb 20 und dem Gebläsekasten 18, wodurch dieser Raum von dem Rest des Raumes der Tasche 16 abgedichtet ist.
Bei der in 1 gezeigten Lösung bedeckt der Gebläsekasten nicht den Sieblauf 20 an dem späteren Teil 26 nach dem Öffnungsspalt zwischen dem ersten Trocknungszylinder 10 und der Saugwalze 14, und kein separater Unterdruck wird an diesem späteren Teil 26 von der Seite der Tasche in dem in 1 gezeigten Fall gerichtet. In dieser Weise wird ein Biegen des mittleren Teils von dem Sieblauf vermieden, was in einigen Fällen das Ergebnis einer Anwendung eines zu hohen Unterdrucks sein kann. In vorteilhafter Weise bedeckt der Gebläsekasten weniger als die Hälfte, typischerweise ungefähr ein Fünftel von dem Sieblauf 20 zwischen dem Trocknungszylinder 10 und der Saugwalze 14. Natürlich ist es ebenfalls möglich, die vorliegende Erfindung bei derartigen Gebläsekastenlösungen anzuwenden, bei denen der Gebläsekasten einen größeren Teil von dem Sieblauf bedeckt, als dies vorstehend erwähnt ist.
Wenn dies erwünscht ist, ist es ebenfalls möglich, gegen diesen späteren Sieblauf 26 oder einen Abschnitt von ihm einen Unterdruck zu richten, der schwächer ist, als dies vorstehend beschrieben ist. Es ist beispielsweise möglich, eine oder mehrere Saugöffnungen 19' anzuordnen, die mit einem Saugrohr oder dergleichen an der Seite 19 von dem Gebläsekasten verbunden sind, die zu der Saugwalze gerichtet ist. Andererseits kann der Unterdruck auch erzeugt werden, indem Luft aus dem Raum zwischen dem Gebläsekasten 18 und der Saugwalze 14 mit der Hilfe von Gebläseströmen 21 ausgegeben wird.
In dem Fall von 1 bedeckt der Gebläsekasten 18 den Hauptteil des Sieblaufs 28 zwischen dem zweiten Trocknungszylinder 12 und der Saugwalze 14.
Um den Raum 24 von dem Rest des Taschenraums abzudichten, ist der Gebläsekasten 18 mit zwei Blockierelementen 30, 32 versehen. Somit hat der Gebläsekasten ein erstes Blockierelement 30 an der Eingangsseite von dem Unterdruckbereich 24 unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes 20, und ein Blockierelement 32 an der Ausgangsseite von dem Unterdruckbereich 24 unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes 20. In dem Fall von 1 sind beide Blockierelemente mit Coanda-Flächen 30' und 32' versehen, die sich von dem Gebläsekasten zu dem Sieb 20 hin erstrecken.
Gebläsedüsen sind in Verbindung mit den Coanda-Flächen 30', 32' so angeordnet, dass die erste Düse 34 Luft über die erste Coanda-Fläche 30' entgegen der Laufrichtung des Siebes 20 bläst und Luft aus dem Unterdruckbereich 24 ausgibt, der durch den Gebläsekasten 18, das Sieb 20 und die Blockierelemente 30, 32 definiert ist.
Die zweite Gebläsedüse 36 bläst Luft über die zweie Coanda-Fläche 32' stromabwärtig in Bezug auf die Laufrichtung des Siebes 26 und verstärkt dadurch den Unterdruck in dem Raum 24.
Außerdem sind in dem in 1 gezeigten Fall Elemente 38 in dem Gebläsekasten zwischen den Blockierelementen 30 und 32 angeordnet, um Luft aus dem Unterdruckbereich 24 mit der Hilfe eines Saugvorgangs zu entfernen. Wenn es erwünscht ist, kann der Unterdruck lediglich durch Gebläseströme erzeugt werden.
Die Blockierelemente 30 und 32 sind mittels Schwenkverbindungen 40, 42 mit den anderen Strukturen des Gebläsekasten so verbunden, dass jedes Blockierelement frei um den Anlenkpunkt der Schwenkverbindung gedreht werden kann. Somit können die Blockierelemente 30, 32 um die Anlenkpunkte der Scharniere sich drehen, so dass die Coanda-Flächen 30', 32 der Blockierelemente sich näher zu dem Sieb 20 hin oder von dem Sieb weg bewegen.
In dem Fall von 1 sind beide Blockierelemente 30 und 32 grundsätzlich identisch. Jedoch kann die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung auch so angewendet werden, dass der Gebläsekasten lediglich ein Blockierelement hat, das mit einer Schwenkverbindung oder dergleichen versehen ist. Das zweite Blockierelement kann eine andere Lösung sein, die adäquat befunden worden ist. Die Oberfläche von den Blockierelementen, die zu dem Sieb hin gerichtet ist, kann außerdem eine Form haben, die sich von den in 1 gezeigten sanft gekrümmten Coanda-Flächen unterscheidet. Die Blockierflächen von dem Blockierelement können beispielsweise durch eine Platte ausgebildet sein, die 2-mal, 3-mal oder häufiger zu einer teilartig gekrümmten Form gebogen ist. Somit können die Blockierflächen durch lineare Plattenabschnitte ausgebildet sein.
2 zeigt in einer vergrößerten Ansicht ein Blockierelement, das von der gleichen Art wie das in 1 gezeigte Blockierelement 30 ist, wobei eine Gebläsedüse 34 mit dem Blockierelement verbunden ist. Das Blockierelement 30 ist über eine Schwenkverbindung 40 mit den Strukturen 44 des Gebläsekastens 18 verbunden. Außerdem ist ein Gegengewicht 48 in dem Blockierelement 30 so angeordnet, dass dieses Gegengewicht das Blockierelement in einer geeigneten Position im Hinblick auf den Sieblauf 20 hält, in anderen Worten bei einem geeigneten Abstand von dem Sieb während eines normalen Laufs und/oder während eines Herunterfahrens. Das Gegengewicht hält die Blockierfläche 30' von dem Blockierelement bei dem erwünschten Abstand von dem Sieblauf. Eine einstellbare Begrenzungseinrichtung 54 ist an jenem Ende des Blockierelementes angeordnet, das von dem Scharnier entfernt ist, wobei die Begrenzungseinrichtung an der begrenzenden Wand 34' anschlägt, wenn das Blockierelement sich zu dem Sieb hin dreht, und verhindert, dass das Blockierelement sich näher zu dem Sieb hin als ein vorbestimmter Abstand dreht. Wenn dies erwünscht ist, kann die Begrenzungseinrichtung an anderen Teilen des Blockierelementes angeordnet sein. Die Rückfläche 50 von dem Blockierelement 30, die von dem Sieb weg gerichtet ist, grenzt an dem Teilraum 52 des Gebläsekastens 53 an.
Die Gebläsedüse 34, die Luft aus dem Unterdruckbereich 24 zwischen dem Sieb und dem Gebläsekasten ausgibt, ist in den Gebläsekastenstrukturen so angeordnet, dass lediglich ein sehr kleiner Zwischenraum 56 zu der Blockierfläche 30' des Blockierelements 30 und der Außenfläche 34' der Gebläsedüse 34 belassen bleibt. Die Gebläsedüse 34, insbesondere ihre Außenfläche, und das Blockierelement 30, insbesondere seine Blockierfläche, können so geformt sein, dass der Zwischenraum 56 sehr klein ist, zumindest an der so genannten Ruheposition des Blockierelementes, wodurch die Menge an Luft, die aus dem Luftraum 52 durch diesen Zwischenraum 56 in den Unterdruckbereich 24 entweicht, minimal gestaltet ist.
Jedoch sind gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Außenfläche 34' von der Gebläsedüse und die Blockierfläche 30' von dem Blockierelement so geformt, dass die Größe von dem Zwischenraum 56 von der Position des Blockierelementes abhängig ist. Der Zwischenraum 56 wird vergrößert oder verringert, wenn sich das Blockierelement dreht, wie dies in den folgenden 3 und 4 gezeigt ist.
Die 3 bis 5 zeigen die Funktion von den Blockierelementen in einem Gebläsekasten gemäß der vorliegenden Erfindung bei verschiedenen Laufsituationen. Die in den 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen sind ebenfalls in der Beschreibung der 3 bis 5 verwendet worden.
3 zeigt den Unterdruckbereich 24, der durch den Gebläsekasten 18 erzeugt wird, wobei der Unterdruckbereich in dem Raum ausgebildet ist, der durch das Sieb 20, den Gebläsekasten 18 und das erste Blockierelement 30 und das zweite Blockierelement 32 gemäß 2 definiert ist. Beide Blockierelemente sind an ihren ersten Enden unter Betrachtung der Laufrichtung des Sieblaufs 20 durch Schwenkverbindungen 40, 42 mit den Strukturen 44, 44' des Gebläsekastens verbunden. Eine erste Gebläsedüse 34 und eine zweite Gebläsedüse 36 sind zwischen dem Unterdruckbereich und dem Blockierelementen 30 und 32 angeordnet.
Die erste Gebläsedüse 34 ist so angeordnet, dass sie Luft aus dem Unterdruckbereich 24 über die Coanda-Fläche 30' des Blockierelementes 30 stromaufwärtig in Bezug auf die Laufrichtung des Sieblaufs ausgibt. Die zweite Gebläsedüse 36 ist so angeordnet, dass sie Luft aus dem Raum 24 über die Coanda-Fläche 32' des Blockierelementes 32 stromabwärtig in Bezug auf die Laufrichtung des Sieblaufes ausgibt. Beide Blockierelemente 30, 32 werden bei einem geeigneten Abstand a, a' von dem Sieb 20 mit der Hilfe von einem geringen Überdruck gehalten, der in den Räumen 52, 52' an den Rückflächen 50, 50' der Blockierelemente wirkt.
Der erste Raum 52 ist durch die Rückfläche 50 von dem ersten Blockierelement 30, den Strukturen 45 des Gebläsekastens und die Außenfläche 34' der ersten Gebläsedüse 34 definiert. Ein kleiner Zwischenraum 56 ist zwischen dem Blockierelement 30 und der Außenfläche 34' der Düse belassen, und dieser Zwischenraum ermöglicht, dass die Blockierfläche sich um den Anlenkpunkt des Scharniers 40 dreht. Dieser Zwischenraum 56 ist während des normalen Laufs sehr klein, wodurch er die Menge an Luft minimal gestaltet, die aus dem Raum 52 in den Raum 24 entweicht.
In einer entsprechenden Weise ist der zweite Raum 52' durch die Rückfläche 50' des zweiten Blockierelementes 32 und die Strukturen 45' des Gebläsekastens definiert. Die Strukturen 45', die an dem Raum 52' angrenzen, weisen eine Teilung 47 auf, die zu dem Sieb hin vorragt. Die Teilung 47 ist so geformt, dass sie eine relativ dichte Fuge zusammen mit dem Blockierelement 32, hauptsächlich mit dem Ende des Blockierelementes, das von dem Unterdruckbereich 24 weg zeigt, ausbildet. Das Blockierelement 32 und die Teilung 47 sind so geformt, dass der sehr kleine Zwischenraum 56', der zwischen ihnen belassen bleibt, noch ermöglicht, dass sich das Blockierelement 32 um den Anlenkpunkt der Schwenkverbindung 42 dreht. Während eines normalen Laufs ist der Zwischenraum 56' so klein, dass er die Menge an Luft minimal gestaltet, die aus dem Raum 52' herausströmt.
Der Zwischenraum zwischen dem zweiten Blockierelement 32 und der zweiten Gebläsedüse 36 grenzt nicht direkt an dem Raum 52' an, sondern dieser Zwischenraum hat keinerlei direkten Effekt auf den Druck in dem Raum 52'.
4 zeigt einen Gebläsekasten gemäß 3 in einer Situation, bei der ein „Papierklumpen" 27 oder dergleichen das Sieb 20 zu den Blockierelementen 30 und 32 hin drückt, wobei jedoch das Sieb diese Elemente nicht berührt. Die Abstände b, b' zwischen dem Sieb 20 und den Blockierflächen 30', 32' der Blockierelemente 30, 32 sind kürzer als die Abstände a, a' in dem in 3 gezeigten Fall. Die gestrichelten Linien in 4 zeigen den Sieblauf in der in 3 gezeigten Situation. Die Ausspritzblasströme von den Düsen 34, 36 verhindern, dass das Sieb die Blockierfläche berührt. In einer Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung, die sehr bewegliche Blockierelemente 30, 32 anwendet, bewirkt ein ansteigender Druck an der Blockierflächenseite der Blockierelemente, dass die Blockierelemente nach innen in den Gebläsekasten vorragen, anders ausgedrückt zu den Räumen 52, 52' hin.
Das erste Blockierelement 30 und die Gebläsedüse 34 sind so geformt, dass der Zwischenraum 56 zwischen der Blockierfläche 30' und der Außenfläche 34' der Düse zunimmt und Luft kann aus dem Raum 52 austreten, wenn das Blockierelement zu dem Gebläsekasten hin gedrückt wird. Da Luft aus dem Raum 52 austritt, wird der Druck oder die Kraft, die in diesem enthalten ist, der oder die normalerweise das Blockierelement zu dem Sieb hin drückt, verringert, und das Blockierelement ermöglicht dem „Papierklumpen", das er zu dem Gebläsekasten hin gedrückt wird, anders ausgedrückt, wird das Blockierelement aus der Bahn des „Papierklumpens" und des Siebes zurückgezogen. In dieser Weise werden unnötige Beschädigungen bei dem Sieb oder den Gebläsekastenbauteilen vermieden.
Der mit Druck beaufschlagte Raum 52' an der Rückseite von dem zweiten Blockierelement 32 ist durch die Rückseite 50' des Blockierelementes und auch durch die Gebläsekastenstrukturen 45' definiert, von denen eine Teilung 47 zu dem zweiten Blockierelement 32 hin vorragt. Wenn ein „Papierklumpen" 27 das Sieb 20 und somit indirekt auch das Blockierelement 32 drückt, dreht sich das sehr bewegliche Blockierelement um den Anlenkpunkt des Scharniers 42 und wird zu dem Gebläsekasten hin gedrückt. Die Bewegung von dem Blockierelement führt dazu, dass der Zwischenraum 56' zwischen dem Blockierelement und der Teilung 47 zunimmt, wodurch Luft aus dem Raum 52' austreten kann. Daher wird der Druck in dem Raum 52' verringert, und das Blockierelement kann aus der Laufbahn des „Papierklumpens" und des Siebes leichter als zuvor und ohne irgendwelche Beschädigungen weg gedrückt werden.
Das Blockierelement 30, das in den 1 bis 4 gezeigt ist, kann, in der Querrichtung des Siebes, aus zwei oder mehr separat drehenden Blockierelementkomponenten 30a, 30b, ... 30k ausgebildet sein, wobei die Komponenten hintereinander so verbunden sind, dass sie eine Einheit ausbilden, die sich über die Bahn erstreckt. 5 zeigt in einer Draufsicht einen Gebläsekasten 18, der vor dem Sieb 20 angeordnet ist und der ein Blockierelement enthält, das durch mehrere separate Blockierelementkomponenten 30a, 30b, 30c, 30d, ... 30k ausgebildet ist. Jede Blockierelementkomponente nimmt ihren Ort gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem geeigneten Abstand von dem Sieb ein. In dem in 5 gezeigten Fall sind die Ränder des Siebes von dem Gebläsekasten weg gebogen, und daher ragen die Blockierelementkomponenten 30a und 30a' an den Randbereichen weiter von dem Gebläsekasten heraus als die anderen Blockierelementkomponenten. Die nächsten Blockierelementkomponenten 30b, 30b' ragen auch geringfügig weiter nach außen als die Blockierelementkomponenten 30k an dem mittleren Teil des Gebläsekastens.
Ein Fehler in der Form des Siebes und/oder des Gebläsekastens kann ausgeglichen werden, indem die Blockierelemente in Komponenten geteilt sind, indem die gekrümmte Form mit einer unterbrochenen Linie imitiert wird. Der Abstand des Blockierelementes zu dem Sieb kann individuell für jede Blockierelementkomponente gesteuert werden, wenn dies erforderlich ist.
Nunmehr ist verwirklicht worden, dass die Blockierfläche von einem „aufschwimmenden" Blockierelement, das in dem Gebläsekasten angeordnet ist, ähnlich wie bei der in den 1 bis 4 gezeigten Blockierfläche, automatisch den richtigen Abstand zu dem benachbarten Sieb findet. Nunmehr ist es möglich, Federn und andere mechanische Hindernisse zu beseitigen, die zuvor verwendet worden sind, um die Bewegungen des Blockierelementes zu begrenzen, und dem Blockierelement wird gestattet, dass es sich frei oder annähernd frei so nahe zu dem Sieb bewegt, wie es gehen will.
Das Blockierelement, das so gestützt ist, dass es gemäß der vorliegenden Erfindung beweglich ist, findet den korrekten Abstand zu dem Sieb, auch wenn das Sieb sich biegt. Mit der Hilfe des Blockierelementes ist es somit möglich, mit dem Gebläsekasten eine Unterdruckhöhe zu halten, die so effektiv wie möglich ist bei Luftleckagen, die so gering wie möglich sind, anders ausgedrückt ohne zu hohe Energiekosten. Dadurch wird auch zumindest teilweise ein sich biegendes Sieb bei hohen Unterdrücken ausgeglichen.
Wenn es erwünscht ist, ist es möglich, Gebläseluft an die Rückseite eines Blockierelementes gemäß der vorliegenden Erfindung zu liefern, das heißt in den Raum, der durch die Oberfläche des Blockierelementes definiert ist, die von dem Sieb weg gerichtet ist. In Abhängigkeit davon, in welcher Weise die Gebläseluft geliefert wird, und in Abhängigkeit von der Form der Komponenten drückt die Druckdifferenz das Blockierelement in der erwünschten Weise zu dem Sieb hin oder von dem Sieb weg. Andererseits kann der Zwischenraum oder der Schlitz zwischen dem Blockierelement und der Gebläsedüse oder irgendeiner anderen begrenzenden Teilung so gestaltet sein, dass der Zwischenraum oder der Schlitz Luft herauslässt und den Druck ändert in einer gesteuerten Weise an der Rückseite des Blockierelementes, wenn dies erforderlich ist. Dieser Zwischenraum kann so geformt sein, dass der an der Rückseite des Blockierelementes wirkende Druck eine Funktion von dem Abstand zwischen der Oberfläche des Blockierelementes und dem Sieb ist. Dann ändert sich der Druck in einer gesteuerten Weise in dem Raum an der Rückseite des Blockierelementes, beispielsweise dann, wenn ein „Papierklumpen" das Blockierelement nach innen in den Gebläsekasten drückt, und der an dem Blockierelement wirkende Druck wird verringert. Andererseits kann in dieser Weise die zu dem Sieb hin gerichtete Kraft, die durch den Unterdruck bewirkt wird, bei kurzen Abständen verringert werden, das heißt wenn der Abstand zu dem Sieb kurz ist.
Ein Blockierelement gemäß der vorliegenden Erfindung, das in der Luftströmung „aufschwimmt", und eine Gebläsedüse, die mit ihm verbunden ist, schaffen einen sicheren Aufbau, der selbststeuernd ist. Der Strahl von der Gebläsedüse wirkt als ein „Bett" zwischen dem Sieb und der Blockierfläche des Blockierelementes. Der Abstand zwischen der Blockierfläche des Blockierelementes und dem Sieb kann in einer sicheren Weise sehr kurz gehalten werden.

Claims

Gebläsekasten (18) zum Stützen des Bahnlaufs in einer Papiermaschine oder dergleichen, wobei der Gebläsekasten Elemente aufweist für ein Halten eines Unterdrucks zumindest in einem Unterdruckbereich (24) zwischen dem Sieb (20) und dem Gebläsekasten, wobei die Elemente folgende Elemente aufweisen: – in Blockierelement (30, 32), das im Hinblick auf die Laufrichtung des Siebes an dem Anfang und/oder an dem Ende von dem Unterdruckbereich angeordnet ist, wobei das Blockierelement sich über das Sieb erstreckt und zu dem Sieb hin vorragt, und wobei es in Bezug auf den Gebläsekasten beweglich ist, um zu ermöglichen, dass eine Druckdifferenz zwischen dem Unterdruckbereich und dem Bereich, der außerhalb dieses Bereiches verbleibt, gehalten wird, und – Gebläseelemente (34, 36), mit denen Luft mit Blasströmen zwischen dem Blockierelement und dem Sieb aus dem Unterdruckbereich ausgespritzt wird und/oder mit denen verhindert wird, dass Luft in diesem Unterdruckbereich eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass – das Blockierelement mit dem Gebläsekasten durch ein Scharnierelement (40, 42) verbunden ist, das dem Blockierelement ermöglicht, sich um den Anlenkpunkt des Scharnierelementes zu drehen aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Druck, der an der Blockierfläche (30', 32') des Blockierelementes wirkt, die zu dem Sieb hin gerichtet ist, und dem Druck, der an der Rückfläche (50, 50') des Blockierelementes wirkt, die von dem Sieb weg gerichtet ist.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Blockierfläche (30', 32') des Blockierelementes, die sich zu dem Sieb hin erstreckt, gekrümmt ist, wobei sie eine so genannte Coanda-Fläche ausbildet.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Blockierelement (30, 32) und Gebläseelemente (34, 36) an dem Anfang und an dem Ende von dem Unterdruckbereich in dem Gebläsekasten angeordnet sind, um Luft durch ein Ausspritzen aus dem Unterdruckbereich zu entfernen.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – Elemente (38) in den Gebläsekasten zwischen dem Anfang und dem Ende des Unterdruckbereichs angeordnet sind, um Luft aus dem Unterdruckbereich mit einem Saugvorgang zu entfernen.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – zumindest ein Blockierelement mit dem Gebläsekasten durch eine Schwenkverbindung an seinem ersten Ende unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes verbunden ist, und dass – ein Gegengewicht (48) mit dem ersten Ende von diesem Blockierelement verbunden ist, um das Blockierelement im Gleichgewicht bei einem erwünschten Abstand von dem Sieb während eines normalen Laufs und/oder während eines Herunterfahrens zu halten, das heißt um den Zwischenraum zwischen dem Sieb und dem Blockierelement bei dem erwünschten Wert zu halten.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Blockierelement, das in dem Gebläsekasten an dem Anfang des Unterdruckbereichs angeordnet ist, mit dem Gebläsekasten durch eine Schwenkverbindung an seinem ersten Ende verbunden ist, das heißt an seiner Eingangsseite unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes, und dass – das zweite Ende von diesem Blockierelement so angeordnet ist, dass es sich in den Gebläsekasten nach oben zu einer Gebläsedüse erstreckt, die an dem Anfang des Unterdruckbereichs angeordnet ist, jedoch so, dass das Blockierelement dazu in der Lage ist, sich um einen vorbestimmten Winkel um den Anlenkpunkt des Scharniers zu drehen, ohne durch die Gebläsedüse behindert zu werden.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Blockierelement, das in dem Gebläsekasten an dem Ende des Unterdruckbereichs angeordnet ist, an seinem ersten Ende unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes mit dem Gebläsekasten durch eine Schwenkverbindung an der Gebläsedüse verbunden ist, die an dem Ende des Unterdruckbereichs angeordnet ist, so dass das Blockierelement dazu in der Lage ist, sich um einen vorbestimmten Winkel um den Anlenkpunkt des Scharniers zu drehen, ohne durch die Gebläsedüse behindert zu werden.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes das Ausgangsseitenende von dem Blockierelement, das in dem Gebläsekasten an dem Ende des Unterdruckbereichs angeordnet ist, mit dem Gebläsekasten durch eine Schwenkverbindung verbunden ist, und dass – das Eingangsseitenende von diesem Blockierelement unter Betrachtung in der Laufrichtung des Siebes so angeordnet ist, dass es sich zu einer Gebläsedüse erstreckt, die in dem Gebläsekasten an dem Ende des Unterdruckbereichs angeordnet ist, so dass das Blockierelement dazu in der Lage ist, sich um einen vorbestimmten Winkel um den Anlenkpunkt des Scharniers zu drehen, ohne durch die Gebläsedüse behindert zu werden.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Zwischenraum (56, 56') zwischen dem Blockierelement und dem Gebläseelement so ausgebildet ist, dass – in dem Gleichgewichtszustand des Blockierelementes der Zwischenraum so klein ist, das er im Großen und Ganzen verhindert, das Luft aus dem Raum zwischen der Rückfläche der Blockierfläche des Blockierelementes, die von dem Sieb weg gerichtet ist, und dem Gebläsekasten in den Raum zwischen dem Blockierelement und dem Sieb entweicht, und dass – wenn das Sieb zu dem Blockierelement hingedrückt wird und der Druck in dem Raum zwischen der Blockierfläche und dem Sieb zunimmt, der Zwischenraum aufgrund der Zunahme des Drucks größer wird, wodurch Luft, die das Blockierelement zu dem Sieb hin drückt, aus dem Raum zwischen der Rückfläche des Blockierelementes, die von dem Sieb weg gerichtet ist, und dem Gebläsekasten entweichen kann, wodurch dadurch eine Abnahme des Drucks in dem Raum zwischen der Rückfläche des Blockierelementes, die von dem Sieb weg gerichtet ist, und dem Gebläsekasten bewirkt wird.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Begrenzungseinrichtung (54) in dem Gebläsekasten angeordnet ist, typischerweise in einer Gebläsedüse, die in dem Gebläsekasten angeordnet ist, wobei diese Begrenzungseinrichtung verhindert, dass das Blockierelement gegen das Sieb gedrückt wird.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Länge von dem Blockierelement in der Siebquerrichtung im Großen und Ganzen der Breite des Siebes gleich ist.
Gebläsekasten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Blockierelement aus zwei oder mehr separat sich drehenden Blockierelementkomponenten ausgebildet ist, die in der Querrichtung des Siebes angeordnet sind, wobei diese Komponenten hintereinander verbunden sind, um eine Einheit auszubilden, die sich über die Bahn erstreckt.