DE9109313U1

DE9109313U1 - Vorrichtung zum Führen einer laufenden Bahn

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Publication number: DE9109313U1
Application number: DE9109313U
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1991-07-27
Filing date: 1991-07-27
Publication date: 1991-09-26
Anticipated expiration: 2001-07-28

Description

Anwaltsakte: P 4829 GM

J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Streifenführer II"

Vorrichtung zum Führen einer laufenden Bahn

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen einer laufenden Bahn, z.B. Papierbahn, insbesondere zum Führen des sogenannten Randstreifens, der zum Einfädeln einer Papierbahn in eine Papier-Herstellungsmaschine dient.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der GB-PS 1509506. Sie besteht aus wenigstens einem Führungselement, das auch als "Leitblech" bezeichnet werden könnte. Das Führungselement hat eine Führungsfläche, die sich einerseits über die Bahnbreite und andererseits ungefähr parallel zur Bahnlaufrichtung erstreckt, und zwar von einem Blasschlitz bis zu einer Ablaufkante. Der Blasschlitz erstreckt sich quer zur Bahnlaufrichtung. Im Bereich dieses Blasschlitzes hat die Führungsfläche einen nach Art einer Coanda-Düse konvex gekrümmten Teil. Ein Innenraum des Führungselements, in den eine Blasluft-Zuführleitung mündet, steht mit dem Blasschlitz in Leitungsverbindung. Eine ähnliche Vorrichtung ist bekannt aus der CA-PS 1,263,819. Dort hat die Führungsfläche des Führungselements, in Bahnlaufrichtung hinter ihrem konvex gekrümmten Teil, einen sogenannten "konkaven Knick" und dahinter einen ebenen Teil. Dieses bekannte Führungselement dient zum Führen eines noch feuchten Papierbahn-Randstreifens von der Pressenpartie einer Papier-Herstellungsmaschine in die Trockenpartie. Eine weitere bekannte Vorrichtung ist beschrieben in der US-PS 4,904,344.

Die bekannten Vorrichtungen mögen in einigen Fällen zum Führen einer Papierbahn durchaus geeignet sein. Schwierigkeiten treten jedoch auf, wenn große Entfernungen überbrückt werden sollen. Hierbei ist es erwünscht, mehrere unter sich gleiche Führungs-

elemente zu benutzen. Auch soll die zum überbrücken einer vorgegebenen Distanz erforderliche Anzahl von Führungselementen möglichst gering sein. Mit anderen Worten: Es soll ein zuverlässiges Führen der Bahn auch dann gewährleistet sein, wenn zwischen zwei hintereinander angeordneten Führungselementen ein relativ großer Abstand vorhanden ist. Erwünscht ist außerdem, daß die Vorrichtung zum Führen eines Papierbahn-Randstreifens zwischen der Pressenpartie und der Trockenpartie einer Papier-Herstellungsmaschine störungsfrei einsetzbar ist, also an einer Stelle, wo die Papierbahn noch relativ feucht ist. Von oben auf die Führungsflächen gesehen, soll es möglich sein, einzelne Führungselemente in bekannter Weise aus der geraden Bahnlaufrichtung verdreht anzuordnen, so daß man den Randstreifen, falls gewünscht, seitlich nach außen umlenken kann, also in den Bereich außerhalb der Breite der gesamten Papierbahn. Dies gilt, falls in der Trockenpartie eine Seilführung vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen einer laufenden Bahn zu schaffen, die möglichst viele der zuvor genannten Forderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird im Prinzip durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Danach hat das einzelne Führungselement - zusätzlich zu dem am Zulaufende angeordneten und nach Art einer Coanda-Düse ausgebildeten Blasschlitz - an seiner Ablaufkante einen zweiten Blasschlitz, dessen Blasrichtung im wesentlichen parallel zur Bahnlaufrichtung verläuft. Hierdurch wird auf die laufende Papierbahn, beim Verlassen des einzelnen Führungselements, nochmals ein kräftiger Bewegungsimpuls übertragen, so daß eine relativ große Distanz zur nachfolgenden Führungseinrichtung (entweder zum nachfolgenden Führungselement oder zu einer nachfolgenden Bahnleitwalze oder zur nachfolgenden Behandlungsstation) überbrückbar ist. Diese günstige Wirkung beruht insbesondere darauf, daß die Luftströmung, welche

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die Papierbahn trägt, entlang der Überführstrecke weitgehend gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit aufweist. Somit wird vermieden, daß die laufende Papierbahn Falten oder Knäuel bildet. Konstruktiv kann die Anordnung von zwei Blasschlitzen an ein und demselben Führungselement dadurch leicht realisiert werden, daß in der Führungsfläche der oben erwähnte "konkave Knick" vorhanden ist.

Der Ausdruck "konkaver Knick" bedeutet, daß die Luftströmung entlang dem konvex gekrümmten Teil in der einen Richtung umgelenkt wird und an dem konkaven Knick in der anderen Richtung. Durch diesen konkaven Knick wird die Ausbildung eines kleinen stehenden Wirbels unterstützt. Durch diesen Wirbel wird vermieden, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit infolge Grenzschichtreibung übermäßig verringert.

Zusätzlich hierzu kann die Führungsfläche hinter dem gekrümmten Teil eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Reihe von kleinen Blasöffnungen aufweisen. Hierdurch kann die Wirkung des konkaven Knicks noch verstärkt werden.

Als besonders vorteilhaft ist anzusehen, daß die erfindungsgemäße Bauweise (mit oder ohne die genannten kleinen Blasöffnungen) insbesondere zum Führen noch feuchter Papierbahnen geeignet ist, weil nämlich mit viel größerer Sicherheit als bisher vermieden wird, daß die Bahn die Führungsfläche berührt und an dieser hängenbleibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und einige Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

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Die Figur 1 ist ein Querschnitt durch ein Führungselement.

Die Figur IA ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1.

Die Figur 2 ist ein Querschnitt durch ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Führungselement.

Die Figur 3 ist eine Schrägansicht eines aus schmalen Elementstücken zusammengesetzten Führungselements.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen schematisch verschiedene Vorrichtungen zum Führen des Randstreifens in einer Papierherstellungsmaschine.

Das in den Figuren 1 und IA dargestellte und insgesamt mit 10 bezeichnete Führungselement ist im wesentlichen zusammengesetzt aus einem Blasluft-Zuführrohr 11, aus zwei einander überlappenden gekrümmten Wänden 12 und 13 sowie aus zwei im wesentlichen ebenen Stromführungswänden, nämlich einer ersten Stromführungswand 14 und einer zweiten Stromführungswand 15, ferner aus zwei Seitenwänden 16 (von denen in der Zeichnung nur eine sichtbar ist). Die beiden gekrümmten Wände 12 und 13 bilden in dem Bereich, wo sie sich einander überlappen, einen Blasschlitz 17. Dieser soll über die Breite des Führungselements 10 möglichst konstante Spaltweite haben. Deshalb liegen in der Überlappungszone zwischen den zwei gekrümmten Wänden 12 und 13 einige Längsrippen 18, in Form von kurzen Drahtstücken. Diese dienen als Distanzstücke und erstrecken sich in der Blasrichtung. Wie man sieht, ist das stromabwärtige Ende jeder Längsrippe 18 in einem Abstand vor dem Austritt des Blasschlitzes 17 angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß die austretende Luftströmung laminar bleibt. In der gleichen Weise ist der zweite Blasschlitz 19 ausgebildet, der durch die flachen Stromführungswände 14 und 15 begrenzt ist. Auch hier sind Längsrippen 20

als Distanzstücke angeordnet. An beiden Blasschlitze 17 und 19 können die Wände 12 und 13 bzw. 14 und 15 über die Längsrippen 18 bzw. 2 0 mittels Punktschweißen miteinander verbunden werden. Es versteht sich, daß beide Blasschlitze 17 und 19 mit dem Inneren des Blasluft-Zuführrohres 11 in Leitungsverbindung stehen (Bohrungen 21).

Die Außenseite der gekrümmten Wand 13 und die Außenseite der flachen Wand 14 bilden eine Führungsfläche 22a, 22b für den aus dem Blasschlitz 17 austretenden Luftstrom (dargestellt durch Pfeile). Dieser Luftstrom trägt und führt eine Papierbahn 9, die in der Zeichnung durch Kreuz-Symbole dargestellt ist. Die Führungsfläche 22a, 22b setzt sich zusammen aus einem konvex gekrümmten Teil 22a, der sich unmittelbar an den ersten Blasschlitz 17 anschließt und zusammen mit diesem eine Coanda-Düse bildet, sowie aus einem ebenen Teil 22b, gebildet durch die schon erwähnte flache Stromführungswand 14. Der ebene Teil 22b erstreckt sich in Strömungsrichtung bis zu einer am zweiten Blasschlitz 19 vorhandenen Ablaufkante 23. Wichtig ist, daß die genannten Seitenwände 16 nicht über die Führungsfläche hinausragen. Die Bahn 9 könnte sonst an den Seitenwänden 16 streifen oder hängenbleiben, insbesondere wenn die Bahn (von oben gesehen) seitlich umgelenkt werden muß.

Ein wesentliches Merkmal ist, daß der Übergang vom gekrümmten Teil 22a zum ebenen Teil 22b der Führungsfläche als ein konkaver Knick 24 ausgebildet ist. Somit entsteht an dieser Stelle zwischen der Führungsfläche 22a, 22b und der Haupt-Luftströmung ein kleiner flacher Luftwirbel 25. In einem gewissen Abstand vor dem Luftwirbel 25 löst sich die Grenzschicht der aus dem ersten Blasschlitz 17 kommenden Luftströmung von der Führungsfläche 22a ab (angedeutet durch einen Knick im Strömungspfeil 7). Die Luftströmung hält die Papierbahn 9 auf der gesamten Länge der Führungsfläche 22a, 22b in sicherer Entfernung vom

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Führungselement 10. Hierzu trägt auch bei, daß sich die zweite flache Stromfuhrungswand 15 ein Stück weit über die Ablaufkante 23 hinaus erstreckt.

Auch das in Fig. 2 dargestellte Führungselement 10' hat eine mit einem konkaven Knick 24 versehene Führungsfläche 22a, 22b, die sich wiederum in der Bahnlaufrichtung von einem ersten Blasschlitz 17 bis zu einer Ablaufkante 23 erstreckt, an der wiederum ein zweiter Blasschlitz 19 vorgesehen ist. Die Blasrichtung dieses zweiten Blasschlitzes 19 verläuft wiederum im wesentlichen parallel zur Bahnlaufrichtung. Die Führungsfläche hat wiederum unmittelbar hinter dem ersten Blasschlitz 17 einen nach Art einer Coanda-Düse konvex gekrümmten Teil 22a, an den sich ein ebener Teil 22b anschließt. Im Bereich des konkaven Knicks 24, wo sich wieder ein Luftwirbel 25 ausbildet, sind in der Führungsfläche 22a, 22b einige kleine Blasöffnungen 26 vorgesehen, deren Blasrichtung der Bahnlaufrichtung entgegengesetzt ist. Die Blasöffnungen 26 sind in Form einer Reihe angeordnet, die sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckt. Eine ähnliche Reihe von Blasöffnungen könnte auch in Fig. 1 am Knick vorgesehen werden.

Für beide Figuren 1 und 2 gilt, daß der Knick 24 nicht eckig sein muß, sondern auch gerundet sein kann, wie in Fig. 3 bei 24' dargestellt ist.

Es versteht sich, daß sich die Breite des einzelnen Führungselements 10 oder 10' nach der Breite der zu führenden Papierbahn richtet oder nach der Breite des Papierbahn-Randstreifens, wenn das Führungselement in einer Papierherstellungsmaschine zum Führen des Randstreifens dienen soll, der zum Einfädeln der Papierbahn in die Maschine dient. Im allgemeinen reicht hierzu eine Breite des Führungselements zwischen 0,3 und 0,6 m. Es kann jedoch auch ein Baukasten-System vorgesehen werden, um gemäß Fig. 3 ein Führungselement 10" variabler Breite aus einer

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wählbaren Anzahl (z.B. drei) schmaler Elementstücke 10a bis 10c zusammenzusetzen. Gemäß Fig. 3 hat jedes Elementstück zwei Rohrstücke 7, die das Zusammenfügen der Elementstücke z.B. mittels Schrauben erleichtern. Seitenwände (entsprechend der Seitenwand 16 von Fig. 1) und ein Anschlußstutzen für eine Blasluft-Zuführleitung sind in Fig. 3 weggelassen.

In Fig. 4 erkennt man von einer Papierherstellungsmaschine ein Preßwalzen-Paar 30, 31, einen Naßfilz 32 und eine Filzleitwalze 33, ferner eine Papierleitwalze 34, ein Trockensieb 35, eine Siebleitwalze 36 mit zwei Foilkästen 37 und einen ersten Trockenzylinder 38. Während des normalen Papiermaschinen-Betriebes läuft die Papierbahn in bekannter Weise entlang dem mit 8 bezeichneten Weg von der glatten Preßwalze 3 0 über die Papierleitwalze 34 zu dem über die Leitwalze 36 laufenden Trockensieb 35 und dann zusammen mit diesem über den Trockenzylinder 38. Beim Anfahren der Papiermaschine kommt zunächst nur ein schmaler Randstreifen durch die Presse 30, 31; er wird mittels eines Schabers 39 von der glatten Preßwalze 30 abgelöst und läuft zunächst nach unten Ab. Sodann wird er mit Hilfe eines ersten Führungselements 1OA, dessen Führungsfläche 22 der Preßwalze 3 0 zugewandt ist, oberhalb des Schabers 39 von der Preßwalze 30 abgelöst und mittels beispielsweise drei hintereinandergeschalteter weiterer Führungselemente lOB-D entlang der Bahn 9 in den Zwickel 40 geführt, der sich zwischen dem Trockenzylinder 38 und dem zulaufenden Trockensieb 35 befindet. Am zweiten Führungselement 1OB ist eine Klinge 6 zum Abtrennen des nach unten laufenden Teils des Randstreifens vorgesehen. Nun wird der Randstreifen durch Einstellen einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Trockenzylinder 38 und Preßwalze 30 gespannt bis er den normalen Laufweg 8 erreicht hat. Danach wird die Papierbahn in bekannter Weise auf die volle Breite gefahren.

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Die Fig. 5 zeigt drei hintereinander angeordnete Führungselemente 10 (mit unten liegenden Führungsflächen 22). Dank der Erfindung können diese bei Bedarf derart angeordnet werden, daß die Papierbahn 9 aufgrund der Saugwirkung der Coanda-Düsen und aufgrund der Transportwirkung der zusätzlichen Blasschlitze - unterhalb der Führungselemente 10 auf einer z.B. konvexen Bahn nach oben läuft.

Die Fig. 6 zeigt die Situation im Endbereich einer Papierherstellungsmaschine. Dargestellt ist ein letzter Trockenzylinder 41, ein Trockensieb 42, eine Siebleitwalze 43, Papierleitwalzen 44 und 45 sowie ein Walzenpaar 46, 47 eines Glättwerks. Der normale Laufweg einer Papierbahn ist wiederum mit 8 bezeichnet. Es sind wiederum mehrere Führungselemente 10 E-I hintereinandergeschaltet, die einen Papierbahn-Randstreifen 9 vom Trockenzylinder 41 zum Glättwerk 46, 47 führen und danach zu einem nicht dargestellten Rollapparat.

Dieses Beispiel zeigt nochmals, daß die Führungselemente 10 beliebig (d.h. horizontal, vertikal oder geneigt) angeordnet werden können, sowohl unterhalb als auch oberhalb der zu führenden Papierbahn. Dabei können an einem Paar benachbarter Führungselemente (1OF, 10G) die Führungsflächen einander zugewandt sein. Wenn einzelne der Führungselemente, von oben gesehen, verdreht angeordnet werden, dann kann auch ein räumlich gekrümmter Laufweg für den Randstreifen vorgegeben werden. Zusätzlich kann am Trockenzylinder 41 ein zum Ablösen der Bahn dienendes Führungselement 10A' vorgesehen werden, wie mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Heidenheim, 26.07.91
0600k/DSh/Srö/lll-118

Claims

Anwaltsakte: P 4829 GM J.M. Voith GmbH Kennwort: "Streifenführer II"

1. Vorrichtung zum Führen einer laufenden Bahn (9), z.B. Papierbahn, insbesondere zum Führen des sogenannten Randstreifens, der zum Einfädeln einer Papierbahn in eine Papierherstellungsmaschine dient, mit den folgenden Merkmalen:

a) ein Führungselement (10) hat eine Führungsfläche (22a, 22b), die sich über die Bahnbreite und in der Bahnlaufrichtung von einem Blasschlitz (17), der an eine Blasluftzuführleitung (11) angeschlossen ist, bis zu einer Ablaufkante (23) erstreckt;

b) unmittelbar hinter dem sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Blasschlitz (17) hat die Führungsfläche einen nach Art einer Coanda-Düse konvex gekrümmten Teil (22a);

c) die Führungsfläche hat, in Bahnlaufrichtung hinter ihrem konvex gekrümmten Teil (22a), einen "konkaven Knick" (24) und dahinter einen zumindest angenähert ebenen Teil (22b);

d) dadurch gekennzeichnet, daß an der Ablaufkante (23) ein zusätzlicher Blasschlitz (19) vorgesehen ist, dessen Blasrichtung im wesentlichen parallel zur Bahnlaufrichtung verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (22) in Bahnlaufrichtung hinter ihrem gekrümmten Teil (22a), eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Reihe von Blasöffnungen (26) aufweist, deren Blasrichtung der Bahnlaufrichtung entgegengesetzt ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasrichtung der Blasöffnungen (26) im wesentlichen tangential zum gekrümmten Teil (22a) der Führungsfläche verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Blasschlitz (19) durch eine Düsenkammer (14, 15) gebildet ist, die sich in der Blasrichtung zumindest überwiegend geradlinig erstreckt und ebenfalls an die genannte Zuführleitung angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkammer einerseits durch eine erste Stromführungswand (14) und andererseits durch eine zweite Stromführungswand (15) gebildet ist, wobei die erste Stromführungswand (14) auf ihrer Außenseite die genannte Führungsfläche (22b) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Stromführungswand (15) über den zusätzlichen Blasschlitz (19) hinaus erstreckt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromführungswände (12, 13; 14, 15) im Bereich wenigstens eines der Blasschlitze (17; 19) über Längsrippen (18; 20) miteinander verbunden sind, die als Distanzstücke dienen und sich in der Blasrichtung erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das stromabwärtige Ende jeder Längsrippe (18; 20) in einem Abstand vor dem Austritt des Blasschlitzes (17; 19) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Führungselemente (10A-C) in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Führungselement (10A), wie an sich bekannt, unmittelbar an der Ablaufstelle der Bahn von einer glatten Preßwalze (30) angeordnet ist und daß wenigstens ein weiteres Führungselement (10C) im Einlaufbereich (40) der Bahn in die nachfolgende Trockengruppe liegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche des ersten Führungselements (10A), wie an sich bekannt, der glatten Preßwalze (30) zugewandt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Paar hintereinander angeordneter Führungselemente (10E, 10F) die Führungsflächen einander zugewandt sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungselement (10") variabler Breite zusammengesetzt ist aus einer wählbaren Anzahl schmaler Elementstücke (10a-c).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche des einzelnen Führungselements (10) frei ist von seitlichen Begrenzungswänden.

Heidenheim, 26.07.91
0600k/DSh/Srö/108-110

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