DE9204175U1 - Bahnabnahme-Vorrichtung - Google Patents
Bahnabnahme-VorrichtungInfo
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Description
Anwaltsakte: P 4828
J.M. Voith GmbH
Kennwort: "Abnahme-Schlauchwalze"
Die Erfindung betrifft eine Bahnabnahme-Vorrichtung in der Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen
(Papier, Karton od.dgl.)· Die Bahnabnahme-Vorrichtung dient
zum Weiterleiten der Faserstoffbahn von der glatten Oberfläche
einer Preßwalze, eines Preßbandes od.dgl. zu einer nachfolgenden Presse oder direkt zu der anschließenden Trockenpartie.
Eine Bahnabnahme-Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches
1 angegebenen Merkmalen ist bekannt aus der US-PS 4,452,669. Dort ist eine Preßwalze 40 vorgesehen, mit deren
glatter Oberfläche die Faserstoffbahn in unmittelbaren Kontakt kommt. Außerdem ist eine Bahnleitwalze 52 vorgesehen, die
ebenfalls mit der Faserstoffbahn in unmittelbaren Kontakt kommt. Die Faserstoffbahn läuft in einem freien Bahnzug von der
Preßwalze 40 zur Bahnleitwalze 52 und ebenso in einem freien Bahnzug von der Bahnleitwalze zum ersten Trockenzylinder 53.
Bekanntlich wird bei einer derartigen Anordnung in der Faserstoffbahn eine unerwünschte Längsdehnung verursacht; denn die
Faserstoffbahn ist in diesem Bereich der Papierherstellungsmaschine noch feucht und hat deshalb eine nur geringe Zugfestigkeit.
Man muß hierbei auch berücksichtigen, daß die noch feuchte Faserstoffbahn mit einer relativ hohen Adhäsionskraft
am glatten Walzenmantel der Preßwalze haftet. Durch die Wahl eines geeigneten Mantel-Werkstoffes (z.B. Granit, Kunststein
oder Kunststoff) versucht man, die Adhasisonskraft zu verringern. Trotzdem bleibt die Längsdehnung der Bahn an der Abnahmestelle
ein Problem. Infolge dieser Längsdehnung kommt es im Betrieb relativ häufig vor, daß die Faserstoffbahn an der Abnahmestelle
oder in der nachfolgenden Trockenpartie abreißt und die Produktion somit unterbrochen wird.
In anderen bekannten Vorschlägen (US-PS 4,016,03 2 oder EP-A- 0364114) ist an einer Preßwalze, die einen glatten und
mit der Faserstoffbahn in unmittelbaren Kontakt kommenden Walzenmantel
aufweist, eine Saugwalze angeordnet. Über diese Saugwalze läuft ein Transportband, beispielsweise ein sogenanntes
Trockensieb (falls unmittelbar auf die Preßwalze die Trockenpartie folgt). Die Preßwalze und die Saugwalze bilden miteinander
einen Spalt, durch den das Transportband läuft. Bei diesen Vorschlägen versucht man, daß das poröse Transportband (mittels
des in der Saugwalze vorhandenen Unterdruckes) die Faserstoffbahn von der Preßwalze abnimmt und der nachfolgenden Trockenpartie
zuführt. Man will hierdurch erreichen, daß das Abnehmen der Bahn von der glatten Preßwalze derart erfolgt, daß die Bahn
dauernd durch irgendein Transportmittel gestützt ist, nämlich zuerst durch den Walzenmantel der Preßwalze und danach durch
das Transportband. Man versucht also zu vermeiden, daß zwischen dem Preßmantel und dem Transportband ein freier Bahnzug vorhanden
ist.
Diese bekannten Vorschläge haben jedoch bisher in der Praxis keine Anwendung gefunden, und zwar aus den folgenden Gründen:
Bekanntlich werden moderne Papiermaschinen im allgemeinen für eine extrem große Bahnbreite dimensioniert (Größenordnung bis
10 m). Alle Walzen müssen deshalb eine entsprechend große Länge aufweisen, weshalb sie unter ihrem Eigengewicht und unter der
jeweiligen Belastung eine mehr oder weniger starke Durchbiegung erleiden. Dies hat nun im Falle der bekannten Bahnabnahme-Vorrichtungen
zur Folge, daß es praktisch nicht möglich ist, zwischen der Preßwalze und der Saugwalze einen über die Bahnbreite
gleichmäßigen Kontakt herzustellen. Ein weiteres Problem resultiert aus der Tatsache, daß Preßwalze und Saugwalze im allgemeinen
relativ harte Walzenmäntel haben, so daß sie einen nur sehr schmalen Spalt bilden können. Folglich ist, insbesondere
bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, die Zeit für das Wirksamwerden des Unterdruckes an der Bahn zu kurz, um ein sicheres
Überführen der Bahn auf das poröse Transportband zu gewährleisten.
Falls das Transportband ein Trockensieb ist, kommt erschwerend hinzu, daß das Trockensieb (in der Regel) mittels
einer Naht endlos gemacht werden muß, und daß die Naht in einem "harten Spalt11 zwischen Preßwalze und Saugwalze die Bahn beschädigen
würde.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bahnabnahme-Vorrichtung
zu schaffen, bei der im Dauerbetrieb das Abnehmen der Faserstoffbahn von der glatten Preßwalze und das
Weiterführen der Bahn in das nachfolgende Aggregat, z.B. in eine weitere Presse oder in die Trockenpartie, mit größerer
Sicherheit als bisher, also mit geringerer Gefahr von Bahn-Abrissen
stattfinden kann. Dabei soll, wie bei einigen bekannten Vorschlägen, eine freie Bahn-Laufstrecke vermieden werden, so
daß im Bereich der Bahnabnahme-Vorrichtung keine oder höchstens eine sehr geringe Längsdehnung der Faserstoffbahn stattfindet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird die eine glatte Oberfläche aufweisende Bahnleitwalze beibehalten; sie wird nach wie vor in der Nähe
der Stelle angeordnet, wo die Faserstoffbahn von der glatten
Oberfläche der Preßwalze abgenommen werden soll. Gemäß der Erfindung wird nun aber die Bahnleitwalze nicht mehr wie bisher
mit einem harten, z.B. aus Stahl gefertigten Walzenmantel versehen, sondern mit einem extrem weichen Walzenmantel ausgerüstet.
Dies bedeutet beispielsweise, daß man die Oberfläche des Walzenmantels der Bahnleitwalze von Hand sichtbar verformen
kann. Ein Eindrücken der Oberfläche um mehrere Millimeter soll ohne Kraftanstrengung möglich sein. Mit anderen Worten: Der
Walzenmantel setzt einer radialen Verformung keinen nennenswerten Widerstand entgegen.
Gemäß der Erfindung kann also die Bahnleitwalze - im kontinuierlichen
Dauerbetrieb der Papierherstellungsmaschine - die Preßwalze berühren. Rein geometrisch gesehen ist also zwischen
der Preßwalze und der Bahnleitwalze ein "Preßspalt" vorhanden; jedoch ist in diesem "Preßspalt" die auf die Faserstoffbahn
ausgeübte Preßkraft nahezu gleich Null. Es besteht also keine Gefahr, daß die Bahn beschädigt oder verdrückt werden könnte;
mit anderen Worten: Die Bedingungen sind ähnlich dem Abnehmen der Faserstoffbahn am Ende der Siebpartie vom Sieb, mittels
einer Abnahme-Saugwalze, die ein wenig in das gespannte Sieb eintaucht.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird jedoch auf das Anwenden
von Unterdruck verzichtet. Statt dessen bilden die glatten Oberflächen der beiden Walzen (Preßwalze und Bahnleitwalze)
eine in Bahnlaufrichtung sehr breite Kontaktzone, die - trotz einer eventuellen Durchbiegung der Bahnleitwalze - über die
Bahnbreite relativ gleichförmig ist. Wesentlich ist außerdem, daß das poröse Transportband nicht durch diese Kontaktzone
läuft, so daß die Bahn in unmittelbaren Kontakt mit der Bahnleitwalze kommt.
Beim Anfahren der Papierherstellungsmaschine wird man zum "Einfädeln"
der Bahn wie bisher Preßluftstrahlen zu Hilfe nehmen. Dabei kann es zweckmäßig sein, anfangs wie bisher die Bahnleitwalze
auf einen Abstand von der Preßwalze einzustellen. Danach kann jedoch die Bahnleitwalze, für den Dauerbetrieb, an die
Preßwalze angelegt werden, so daß der freie Bahnzug verschwindet. Somit wird im Dauerbetrieb die Längsdehnung der Bahn zumindest
weitgehend vermieden. Es ist ein sicherer Dauerbetrieb ohne Gefahr von Bahn-Abrissen auch bei sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
möglich (Größenordnung 1000 - 2000 m/min).
In den Unteransprüchen sind verschiedene Ausführungsformen der
Bahnleitwalze beschrieben. Danach kann beispielsweise das Anlegen der Bahnleitwalze an die Preßwalze entweder in bekannter
Weise durch Verschieben oder Verschwenken der Walzenachse oder aber gemäß einem weiterführenden Gedanken der Erfindung durch
Aufblasen des Walzenmantels erfolgen. Letzteres ist möglich, wenn die Bahnleitwalze einen schlauchförmigen Walzenmantel aufweist,
der mit Hilfe von Manteltragscheiben an einer drehbaren Achse luftdicht befestigt ist. Eine ähnliche Walzen-Konstruktion,
jedoch für die Anwendung als Langspalt-Preßwalze, ist bekannt aus US-PS 3,269,893.
Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch zwei unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bahnabnahme-Vorrichtung
in einer Seitenansicht.
Die Figur 3 ist ein Längsschnitt durch eine Bahnleitwalze, die als aufblasbare Schlauchwalze ausgebildet ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen unterschiedliche Bahnleitwalzen mit einem sehr weichen Mantel-Bezug, im Querschnitt.
Die Figuren 6 und 7 zeigen schematisch weitere von Figur 1 abweichende
Bahnabnahme-Vorrichtungen.
In Fig. 1 bildet eine Preßwalze 10, die eine glatte Oberfläche
11 hat, mit einer Gegenwalze 20, über die ein Filz 21 läuft, einen Preßspalt. Dieser dient zum Entwässern einer Papierbahn,
die zusammen mit dem Filz in den Preßspalt gelangt. Danach läuft die Bahn, an der glatten Oberfläche 11 der Preßwalze 10
haftend, bis zu einer Abnahmestelle A nach oben. Dort ist eine Bahnleitwalze 12 angeordnet, die einen weichen Walzenmantel mit
ebenfalls glatter Oberfläche aufweist. Die beiden Walzen 10 und 12 bilden eine breite Kontaktzone (Breite b), so daß die Bahn
an der Abnahmestelle A mit dem glatten Walzenmantel der Bahnleitwalze 12 weiterläuft. Von der Bahnleitwalze 12 wird die
Bahn mittels einer Saugleitwalze 13 auf ein poröses Transportband 14 überführt, mit dem die Bahn zur nachfolgenden Behandlungsstation,
beispielsweise zu einer nicht dargestellten Trockenpartie, läuft.
Die Bahnleitwalze 12 ist in Lagern 15 abgestützt; diese ruhen auf Schwenkhebeln 16, die mit Hilfe je eines Druckmittelzylinders
17 verstellbar sind. Somit kann die Bahnleitwalze 12 unterschiedliche Positionen einnehmen, beispielsweise die mit
vollen Linien dargestellte Betriebsposition, in der sie die beiden Walzen 10 und 13 berührt, oder die mit einem strichpunktierten
Kreis dargestellte Position, in der sie die beiden genannten Walzen nicht berührt. In dieser Position ist jedoch der
Abstand zwischen der Preßwalze 10 und der Bahnleitwalze 12 sehr klein. Dies resultiert daraus, daß die Drehachse der Schwenkhebel
16 derart angeordnet ist, daß die Verstellrichtung der Bahnleitwalze 12 in grober Annäherung tangential zum Umfang der
Preßwalze 10 verläuft.
Die Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 dadurch, daß die Saugwalze
13 auf Schwenkhebeln 18 gelagert ist, die mittels einer pneumatischen Hubeinrichtung 19 verstellt werden können. Hierdurch
kann der Abstand zwischen der Bahnleitwalze 12 und der Saugwalze 13 variiert werden. Die Bahnleitwalze 12 kann hierbei
in starren Lagern oder - wie in Fig. 1 - in verstellbaren Lagern abgestützt sein. Es versteht sich, daß auch die Walzen
und 13 miteinander eine breite Kontaktzone bilden können.
Die in Fig. 3 dargestellte Bahnleitwalze 12 besteht im einzelnen aus einer drehbaren Achse 1 mit einem Antriebszapfen 2 sowie
mit zwei Manteltragscheiben 3, 4, an denen mit Hilfe
von Klemmringen 5 ein schlauchförmiger Walzenmantel 6 befestigt
ist. Die eine Manteltragscheibe 3 ist starr mit der Achse 1 verbunden. Die andere Manteltragscheibe 4 ist auf der Achse 1
in Längsrichtung verschiebbar, um den Walzenmantel 6 in Längsrichtung spannen zu können (mit Hilfe von Spannschrauben 4a).
Der Walzenmantel 6 ist aus einem luftundurchlässigen Werkstoff gebildet und luftdicht an den Manteltragscheiben 3, 4 befestigt.
Der somit nach außen luftdicht abgeschlossene Walzen-Innenraum 7 kann über eine Leitung 8 mit einem Druckmittel,
vorzugsweise Luft, beaufschlagt werden. Dies kann beispielsweise dazu benutzt werden, die Bahnleitwalze 12 unterschiedlich
stark aufzublasen, um ihren Durchmesser zu verändern. Dabei kann die Anordnung derart getroffen werden, daß die Bahnleitwalze
12 - solange der Außendurchmesser relativ klein ist keinen Kontakt mit der Preßwalze 10 und/oder mit der Saugwalze
13 hat, daß jedoch ein solcher Kontakt durch Aufblasen, also durch Vergrößern des Außendurchmessers herstellbar ist.
Wenn an die Bahnleitwalze 12 eine Antriebseinrichtung 9 angekoppelt
ist, dann empfiehlt es sich, die Bahnleitwalze 12 mit einer geringfügig höheren Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben
als die Preßwa^ze 10. Vorzugsweise liegt die Geschwindigkeits-Differenz
zwischen 0,5 und 5 %.
In den Figuren 4 und 5 ist, abweichend von Figur 3, als Tragkörper
für die Bahnleitwalzen 12'. bzw. 12" ein drehbares, metallisches
Walzenrohr 1' vorgesehen. Auf diesem ist gemäß Fig. 4 eine Füllschicht 6b aufgebracht, hergestellt beispielsweise
aus einem geschäumten Kunststoff. Die Füllschicht 6b trägt auf ihrer Außenseite eine flexible und wasserundurchlässige Außenschicht
6a. Diese Außenschicht 6a ist aus einem Kunststoff, z.B. Polyurethan, gebildet; ihre Oberfläche ist glatt geschliffen.
Wie man sieht, kann hierdurch eine besonders breite Kontaktzone mit der Preßwalze 10 gebildet werden. Gemäß Fig. 5 ist
das drehbare Walzenrohr 1' mit einem homogenen, jedoch ebenfalls weichen Bezug 6c versehen, der vorzugsweise aus einem
inkompressiblen Kunststoff (z.B. Gummi) gebildet ist.
In den Figuren 6 und 7 läuft die zu entwässernde Bahn, abweichend von den Figuren 1 und 2, über den oberen Bereich der
Preßwalze 10'. In beiden Fällen wird sie wiederum mittels einer sehr weichen Bahnleitwalze 12 von der Preßwalze 10 abgenommen.
Gemäß Fig. 6 ist wiederum eine Saugwalze 13' vorgesehen, die mit der Bahnleitwalze 12 ein Trockensieb 14 in Berührung
bringt. Das Trockensieb 14 führt die Bahn über eine Umlenkwalze 23 zu einem ersten Trockenzylinder 22 und danach zu weiteren
Trockenzylindern. Alternativ hierzu könnte anstelle des Trockensiebes 14 über die Saugleitwalze 13' der Naßfilz einer
nachfolgenden zusätzlichen Presse geführt werden. Diese Presse könnte beispielsweise gebildet sein aus den Preßwalzen 10 und
20 der Fig. 1. In diesem Falle würden also zwei erfindungsgemäße Bahnabnahme-Vorrichtungen aufeinander folgen.
Gemäß Fig. 7 fehlt die mit der Bahnleitwalze 12 in Kontakt kommende
Saugleitwalze. Statt dessen kommt unmittelbar der erste Trockenzylinder 23 der nachfolgenden Trockenpartie mit der
Bahnleitwalze 12 in Kontakt, so daß die Bahn von der Bahnleitwalze 12 unmittelbar auf den ersten Trockenzylinder 23 überwechselt.
Erst hinter dieser Kontaktstelle läuft dann das Trockensieb 14 auf den ersten Trockenzylinder 23 und führt sodann
die Bahn in der üblichen Weise über die Umlenkwalzen 24 und die weiteren Trockenzylinder 25.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist angenommen, die Preßwalze 10 habe einen harten, z.B. aus Granit oder aus einem Kunststoff
gebildeten Walzenmantel. Alternativ hierzu kann über die Preßwalze 10 ein Preßband laufen, mit dessen glatter Außenfläche
die Bahn in Kontakt kommt (EP 0 344 088). Oder anstelle der Preßwalze 10 ist eine Langspalt-Preßeinheit vorhanden, deren
außen glatter, umlaufender Preßmantel mittels eines Preßschuhes an die Gegenwalze (z.B. 20, Fig. l) angedrückt wird
(US 4,923,570, Voith-Akte P 4523).
Heidenheim, 15.05.91
0600k/DSh/Srö/95-102
0600k/DSh/Srö/95-102
Claims (15)
1. Bahnabnahme-Vorrichtung in der Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen (Papier, Karton
od.dgl.), mit den folgenden Merkmalen:
a) ein Preßelement, z.B. eine Preßwalze (10), Preßband
od.dgl., hat eine glatte Oberfläche (11), die mit der
Faserstoffbahn in unmittelbaren Kontakt kommt und von der die Faserstoffbahn an einer Abnahmestelle (A) abläuft;
b) in der Nähe der Abnahmestelle (A) ist eine Bahnleitwalze (12) angeordnet, die ebenfalls eine glatte und mit
der Faserstoffbahn in unmittelbaren Kontakt kommende Oberfläche aufweist;
c) dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnleitwalze (12) einen weichen Walzenmantel (6) hat; d.h. der Walzenmantel
setzt einer radialen Verformung keinen nennenswerten Widerstand entgegen.
2. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnleitwalze (12) als aufblasbare Schlauchwalze ausgebildet ist (Fig. 3).
3· Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnleitwalze (12) zusammengesetzt ist aus einer drehbaren Achse (1), aus zwei daran befestigten
Manteltragscheiben (3, 4) und aus einem an den Manteltragscheiben luftdicht befestigten schlauchformigen Walzenmantel
(6).
4. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnleitwalze (12', 12") einen drehbaren Tragkörper (1') mit einem extrem weichen Mantel-Bezug umfaßt
(Fig. 4, 5) .
5. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel-Bezug eine dünne glatte Außenschicht (6a) und eine dicke, kompressible, die Außenschicht
mit dem Tragkörper (1') verbindende Füllschicht (6b) aufweist (Fig. 4) .
6. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die dünne Außenschicht (6a) aus einem Polyurethan (oder ähnlichen Kunststoff) gebildet und außen geschliffen
ist.
7. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllschicht (6b) aus einem geschäumten Kunststoff gebildet ist.
8. Bahnabnahme-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis I1
dadurch gekennzeichnet, daß an die Bahnleitwalze (12), wie an sich bekannt, eine Antriebseinrichtung (9) koppelbar ist
(Fig. 3).
9. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnleitwalze (12) mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit antreibbar ist als das Preßelement
(z.B. Preßwalze 10).
10. Bahnabnahme-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel der Bahnleitwalze
(12) in radialer Richtung (bezüglich der Achse der Bahnleitwalze 12) derart beweglich ist, daß der Abstand
zwischen der Bahnleitwalze (12) und der Preßwalze (10) variierbar ist (Fig. 1 oder 3).
11. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnleitwalze (12) in verstellbaren (verschiebbaren oder verschwenkbaren) Lagern gelagert ist
(Fig. 1).
12. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Bahnleitwalze (12) und einer nachfolgenden Walze (z.B. 13) variierbar ist
(Fig. 2).
13. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellrichtung der Bahnleitwalze (12) in grober Annäherung tangential zum Umfang des Preßelements,
z.B. der Preßwalze (10) verläuft.
14. Bahnabnahme-Vorrichtung nach Anspruch 1 - 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die nachfolgende Walze eine Trockensieb-Leitwalze (13) ist, ausgebildet vorzugsweise als Saugwalze.
15. Bahnabnahme-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die nachfolgende Walze ein Trockenzylinder (23) ist, mit dem die Bahnleitwalze (12)
zwecks Bahnübergabe in Kontakt kommt (Fig. 7).
Heidenheim, 15.05.91
0600k/DSh/Srö/92-94
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- 1992-03-27 DE DE9204175U patent/DE9204175U1/de not_active Expired - Lifetime
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