Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung einer
Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, in welcher die
Faserstoffbahn mit oder ohne wenigstens einem Band, wie insbesondere
Entwässerungsband, Pressband, Siebband oder dergleichen, über eine
erste rotierende Mantelfläche und anschließend über eine zweite rotierende
Mantelfläche geführt und mindestens eine im Übergangsbereich zwischen
den beiden Mantelflächen angeordnete Stabilisierungseinrichtung
zum Stabilisieren des Bahnlaufs vorgesehen ist.
In Trockenpartien werden bei höheren Maschinengeschwindigkeiten, das
heißt bei Geschwindigkeiten größer etwa 600 m/min, und in Abhängigkeit
der Papiereigenschaften Maßnahmen zur Bahnstabilisierung erforderlich.
Bei einreihiger Trockenpartieanordnung wird die Papierbahn auf dem
gesamten Laufweg durch das Trockensieb gestützt. Die mit dem Trockensieb
und mit der Umlenkwalze geschleppte Luftgrenzschicht führt am
Auflaufpunkt des Papier-Sieb-Sandwiches auf die Umlenkwalze zu einem
Überdruck, der zum Abheben der Papierbahn vom Trockensieb und in der
Folge zu Faltenlauf führen kann.
Zur Vermeidung derartiger Probleme werden sogenannte Bahnstabilisatoren
eingesetzt. Dabei handelt es sich beispielsweise um Saugeinrichtungen,
durch welche die von der ersten Mantelfläche ablaufende Faserstoffbahn
an das Trockensieb ansaugbar ist. Derartige Bahnstabilisatoren
können mit gebohrten Walzen, glatten Walzen und besaugten Walzen
eingesetzt werden und sind für Maschinengeschwindigkeiten bis 1000
m/min und darüber einsetzbar.
Nachteilig ist bei den bekannten Bahnstabilisatoren deren verhältnismäßig
aufwendige Konstruktion, die einen hohen Fertigungsaufwand mit sich
bringt, sowie der Energieverbrauch aufgrund der Absaugung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, welche diese Nachteile nicht aufweist. Insbesondere
soll eine Bahnstabilisierung mit weniger Aufwand und weniger
Energieverbrauch geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Stabilisiereinrichtung aus
einem einfachen Trägerelement besteht, das sich über die Breite der Faserstoffbahn
und in geringem Abstand zu dieser erstreckt und mindestens
ein Dichtungselement trägt, welches zwischen Trägerelement einerseits
und Faserstoffbahn und/oder Band andererseits im Bereich der, insbesondere
vor der Ablaufstelle der Faserstoffbahn und/oder des Bandes von
der ersten Mantelfläche wirkt, indem es von der Faserstoffbahn oder dem
Band mitgeführte Luft ableitet.
Durch die Beschränkung der Stabilisierungseinrichtung auf ein einfaches
Trägerelement mit mindestens einem Dichtungselement und dem Verzicht
auf eine Absaugeinrichtung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders
einfach in der Konstruktion und günstig in der Herstellung sowie im
Verbrauch.
Neben den niedrigen Herstellungskosten aufgrund des geringen Konstruktions-
und Fertigungsaufwands hat die erfindungsgemäße Vorrichtung
den Vorteil, dass sie einfach an unterschiedliche Einbausituationen
angepasst werden kann. Durch den Verzicht auf eine Absaugung können
ein Ventilator und entsprechende Rohrleitungen eingespart werden. Auch
der Energieverbrauch ist dadurch verringert. Außerdem ist keine gebohrte
Walze erforderlich.
Bevorzugt trägt das Trägerelement ein zweites Dichtelement, welches
zwischen Trägerelement und zweiter Mantelfläche vor der Auflaufstelle der
Faserstoffbahn und/oder des Bandes auf diese wirkt, indem es von der
zweiten Mantelfläche mitgeführte Luft ableitet. Insbesondere bei einreihigen
Trockengruppen und in Verbindung mit einer glatten Walze kann
dadurch ein Eindringen von Luft in den Bandauflaufzwickel weitgehend
vermieden werden.
Insbesondere bei zweireihigen Trockengruppen mit zwischen erster Mantelfläche
und zweiter Mantelfläche angeordneter Bandleitwalze ist es
bevorzugt, wenn das Trägerelement ein zweites Dichtelement trägt, welches
zwischen Trägerelement und Bandleitwalze vor der Auflaufstelle des
Bandes auf diese wirkt, indem es von der Bandleitwalze mitgeführte Luft
ableitet. Damit kann auch bei zweireihigen Trockengruppen mit Bandleitwalze
ein Eindringen von Luft in den Bandzwickel weitgehend vermieden
werden.
Diese Maßnahmen reichen jeweils aus, um die Bahn zumindest im Geschwindigkeitsbereich
bis zu 1000 m/min und bis zu Maschinenbreiten
von 5,2 m problemfrei auf dem gesamten Laufweg vom Trockenzylinder zu
und um die Umlenkwalze und zum nachfolgenden Trockenzylinder zu
führen.
Ebenfalls bevorzugt ist das zwischen Trägerelement und Faserstoffbahn
und/oder Band wirkende Dichtungselement als berührungslose Abdichtung
ausgebildet. Eine solche an sich bereits bekannte Abdichtung hat
sich als besonders wirkungsvoll herausgestellt.
Für das zwischen Trägerelement und zweiter Mantelfläche oder Bandleitwalze
wirkende Dichtelement hat sich die Verwendung eines Schabers als
vorteilhaft herausgestellt. Der Schaber umfasst dabei insbesondere einen
Schaberhalter mit Klinge.
Der Abstand des Trägerelements von der Faserstoffbahn und/oder von
dem Band beträgt bevorzugt zwischen ca. 40 und ca. 60 mm, insbesondere
ca. 50 mm. Damit kann eine gute Bahnstabilisierung sicher gewährleistet
werden.
Konstruktiv besonders unaufwendig ist es, wenn das Trägerelement als
Rahmen, insbesondere Hohlprofilrahmen ausgebildet ist. Außerdem kann
damit Material und Gewicht eingespart werden.
Das Trägerelement kann auch als einfacher Kasten ausgebildet sein. Diese
Ausgestaltung wird bevorzugt in Verbindung mit einer Bandleitwalze
eingesetzt.
Insbesondere in dem letztgenannten Fall ist die Form des Trägerelements
an den Lauf der Faserstoffbahn und/oder des Bandes angepasst. Damit
kann ein konstanter, kleiner Abstand zwischen Trägerelement und Faserstoffbahn
oder Band eingehalten werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das
Trägerelement stirnseitig mit Luftmessern versehen, die mit hoher Geschwindigkeit
quer zur Maschine ausblasen und zwischen Faserstoffbahn
und/oder Band einerseits und Trägerelement andererseits einen Unterdruck
erzeugen. Auf diese Weise kann das Trägerelement stirnseitig abgedichtet
werden.
Die Luftzuführung zu den Luftmessern kann bevorzugt über die Hohlprofile
des Trägerrahmens erfolgen. Separate Zuführungen können dadurch
eingespart werden.
Das Trägerelement ist insbesondere auf parallel zur Faserstoffbahn und
quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Tragrohren angeordnet, wobei
das Tragrohr auf der Antriebsseite bevorzugt zugleich zur Zuführung von
Luft zu den Schabermessern ausgebildet ist. Auch hierdurch können
separate Zuführeinrichtungen eingespart werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Mantelfläche
durch eine hohle Umlenkwalze gebildet, wobei im Übergangsbereich
zwischen erster und zweiter Mantelfläche ein sich über einen Teil der
Breite der Faserstoffbahn erstreckender Saugkasten angeordnet und der
Mantel der Umlenkwalze im Bereich des Saugkastens mit Löchern versehen
ist. Durch eine solche Einrichtung kann vorteilhafterweise eine seillose
Streifenaufführung realisiert werden. Der Saugkasten ist dabei bevorzugt
auf der Führerseite der Vorrichtung angeordnet.
Der Saugkasten ist gegenüber der Umlenkwalze über die Bahnbreite
bevorzugt durch Schaber und stirnseitig über Schilde, insbesondere aus
Teflon, abgedichtet. Dies ist konstruktiv unaufwendig und hat sich als
wirkungsvoll herausgestellt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das Absaugen des Saugkastens über
ein Rohr erfolgt, welches insbesondere zugleich als Tragrohr für die Stabilisierungseinrichtung
dient. Auch hierdurch können wieder Bauteile
eingespart werden.
Zur Beschleunigung der Unterdruckerzeugung in der Umlenkwalze kann
in dieser bevorzugt eine Trennscheibe eingebaut sein, durch welche die
Überführzone von der übrigen Walze getrennt wird. Dadurch kann auch
der Aufführvorgang insgesamt beschleunigt werden.
Besonders bevorzugt ist es außerdem, wenn die Vorrichtung so ausgebildet
ist, dass ein Saugkasten, insbesondere anstelle eines Halters der
Stabilisierungseinrichtung, nachgerüstet werden kann. Dies kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass für den Halter und den Saugkasten
übereinstimmende Anschraubflächen vorgesehen sind. Zum Nachrüsten
ist es dann nur noch erforderlich, Dichtungen zur stirnseitigen Abdichtung
zu ergänzen, die Umlenkwalze in der Überführzone zu bohren sowie
Ventilator und Absaugleitungen zu installieren. Damit kann eine Nachrüstung
kostengünstig realisiert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Figurenbeschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der Zeichnung dargestellt und
werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer
Darstellung,
- Fig. 1
- eine Ansicht einer ersten Variante der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von der Führerseite aus,
- Fig. 2
- eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1 von der
Triebseite aus,
- Fig. 3
- eine Ansicht einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von der Führerseite aus,
- Fig. 4
- einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
von Fig. 3, und
- Fig. 5
- eine Ansicht von der Führerseite aus auf eine dritte
Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Eine Papierbahn 1 ist zusammen mit einem Trockensieb 2 über den Walzenmantel
3 eines ersten Trockenzylinders 4, sodann über den Walzenmantel
5 einer Umlenkwalze 6 und anschließend über den Walzenmantel
7 eines zweiten Trockenzylinders 8 slalomartig geführt. In dem Übergangsbereich
zwischen erstem Trockenzylinder 4 und Umlenkwalze 6 ist
eine Stabilisierungseinrichtung 9 zur Stabilisierung der Papierbahn 1
angeordnet. Die Stabilisierungseinrichtung 9 besteht aus einem Grundrahmen
10 aus handelsüblichem Hohlprofil mit beidseitiger Blechfüllung
11. An der Oberseite des Rahmens 10 ist eine während des Betriebs auf
einem Luftpolster schwimmende und bei Stillstand berührende Dichtung
12 angebracht, deren freies Ende auf dem Trockensieb 2 vor der Ablaufstelle
vom ersten Walzenmantel 3 aufliegt.
Am unteren Ende weist der Rahmen 10 einen Schaberhalter 13 mit
Schaberklinge 14 auf. Die Schaberklinge 14 stützt sich auf dem Walzenmantel
5 der Umlenkwalze 6 ab. Stirnseitig sind am Rahmen 10 sogenannte
Luftmesser 15 angeschraubt, durch welche Luft mit hoher Geschwindigkeit
quer zur Maschine ausgeblasen werden kann.
Auf der Triebseite ist die Stabilisierungseinrichtung 9, wie in Fig. 2 dargestellt,
mittels eines Tragrohres 16 gelagert, das über einen Blechkasten 17
mit dem Grundrahmen 10 verbunden ist. Das Tragrohr ist gleichzeitig zur
Luftzuführung für die Luftmesser 15 ausgebildet. Eine symmetrische
Luftverteilung kann dadurch erreicht werden, dass die Luft über den
Blechkasten 17 in den Innenraum 18 des Grundrahmens 10 geführt und
in Maschinenmitte über Öffnungen in die Hohlprofile geleitet wird. Durch
die Hohlprofile gelangt die Luft zu den Stirnseiten des Rahmens 10 und
dort über weitere Öffnungen in die Luftmesser 15. Auf der in Fig. 1 dargestellten
Führerseite ist außerdem ein Tragrohrhalter 19 an dem Rahmen
10 angeschraubt.
Die Stabilisiereinrichtung 9 ist in etwa parallel zum Trockensieb 2 der vom
Trockenzylinder 4 ablaufenden Strecke zur Umlenkwalze 6 in einem Abstand
von ca. 40 bis ca. 60 mm, vorzugsweise ca. 50 mm angeordnet. Im
Betrieb wird durch die berührungsfreie Abdichtung 12 am oberen Ende
der Stabilisierungseinrichtung 9 von dem Trockensieb 2 mitgeschleppte
Luft abgeleitet, so dass die Luftgrenzschicht 20 auf dem Trockensieb 2
nicht in den Raum zwischen Stabilisierungseinrichtung 9 und Trockensieb
2 gelangen kann. Der auf die Umlenkwalze 6 am unteren Ende der
Stabilisierungseinrichtung 9 aufgesetzte Schaber 13 leitet die mit der
Umlenkwalze 6 mitgeführte Luft ab, so dass die Luftgrenzschicht 21 auf
der Umlenkwalze 6 nicht zum Siebauflaufzwickel 22 gelangen und dort die
Papierbahn 1 vom Trockensieb 2 abheben kann.
Damit wird erreicht, dass die Papierbahn 1 zumindest in einem Geschwindigkeitsbereich
bis zu 1000 m/min und bei Bahnbreiten bis zu 5,2
m problemfrei auf dem gesamten Laufweg vom Trockenzylinder 4 zu und
um die Umlenkwalze 6 und zum nachfolgenden Trockenzylinder 8 geführt
werden kann.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Variante ist zusätzlich eine Einrichtung
zur seillosen Streifenaufführung vorgesehen. Aufbau und Wirkungsweise
der Bahnstabilisierung sind mit der ersten Variante der Fig. 1
und 2 identisch. Zur Realisierung der seillosen Streifenaufführung ist auf
der Führerseite ein Saugkasten 23 auf den Grundrahmen 10 aufgesetzt,
der sich über eine Breite von ca. 500 mm erstreckt. In diesem Bereich ist
die Umlenkwalze 6 gebohrt.
Die Abdichtung des Saugkastens 23 zur Umlenkwalze 6 erfolgt auf der
Siebauf- und Siebablaufseite durch die Schaber 24 und 25, wobei sich der
Schaber 24 über die gesamte Bahnbreite und der Schaber 25 nur über die
Breite des Saugkastens 23 erstreckt. Die Schaberklingen sind nahe der
Siebtangentenpunkte angeordnet. Die stirnseitige Abdichtung 26 ist mittels
eng an die Umlenkwalze 6 angestellter Teflonschilde realisiert.
Abgesaugt wird der Saugkasten 23 durch ein stirnseitiges Absaugrohr 27,
das zugleich als Tragrohr für die Stabilisierungseinrichtung 9 dient. Über
Öffnungen 28 in der Unterseite des Saugkastens 23 und durch die Bohrungen
29 in der Umlenkwalze 6 wird der Saugraum auf die Umlenkwalze
erweitert. In der Umlenkwalze 6 ist außerdem eine Trennscheibe 30 eingebaut,
durch welche die Überführzone vom übrigen Teil der Walze abgeteilt
wird. Damit muss nur der Überführbereich der Walze 6 evakuiert werden,
wodurch der Aufführvorgang an dieser Walze 6 beschleunigt wird. Auf die
Trennscheibe 30 kann auch verzichtet werden.
Zur Vorbereitung des Aufführvorgangs wird die Absaugung aktiviert und
alle Umlenkwalzen bis auf die erste in der Überführstrecke werden mit
Unterdruck beaufschlagt. Eine pneumatisch betätigte Klappe 31 in der
Absaugleitung der ersten Stabilisierungseinrichtung 9 verhindert, dass
der Aufführstreifen nach dem Aufführen von der Pressenpartie über den
ersten Trockenzylinder 4 unkontrolliert, weitergeleitet wird. Erst nach
stabilem Lauf des Streifens und Einstellung der idealen Streifenbreite für
die seillose Aufführung wird mit dem Start des Aufführvorgangs die Klappe
31 an der ersten Stabilisierungseinrichtung 9 geöffnet und damit auch
die erste Umlenkwalze 6 beaufschlagt.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erste Variante kann auch nachträglich
um die Funktion "seilloses Aufführen" erweitert werden. Dazu ist es
lediglich erforderlich, den Stabilisatorhalter 19 auf der Führerseite durch
einen Nachrüstsaugkasten 23 zu ersetzen, Teflondichtungen 26 zur stirnseitigen
Abdichtung zu ergänzen, die Umlenkwalze 6 im Randbereich auf
Führerseite, also in der Überführzone, zu bohren und einen Ventilator
sowie Absaugleitungen zu installieren. Um die Nachrüstung mit einem
Saugkasten 26 zu erleichtern, können für den Stabilisatorhalter 19 der
ersten Variante und den Saugkasten 26 der zweiten Variante übereinstimmende
Anschraubflächen vorgesehen sein. Das Bohren der Umlenkwalze
6 in der Überführzone kann in der Maschine erfolgen. Auf einfache
Weise kann so eine Nachrüstung durchgeführt werden.
Fig. 5 zeigt schließlich eine Stabilisiereinrichtung für zweireihige Trockengruppen.
Dargestellt ist der Einsatz für die obere Position. Die Stabilisierungseinrichtung
32 besteht aus einem einfachen, geschlossenen Grundkörper
33, der in seiner Form an den Trockensieblauf vom Trockenzylinder
34 zur in Bahnlaufrichtung folgenden Trockensiebleitwalze 35 so
angepasst ist, dass ein in etwa paralleler Spalt von ca. 40 bis ca. 60 mm,
vorzugsweise ca. 50 mm, zwischen Trockensieb 36 und Stabilisierungskörper
33 entsteht. An der Oberseite des Stabilisierungskörpers 33 ist
wieder eine im Betrieb auf einem Luftpolster schwimmende und bei Stillstand
berührende Dichtung 37 angebracht, deren freies Ende auf dem
Trockenzylinder 34 vor der Ablaufstelle des Siebes 36 aufliegt. Am unteren
Ende des Stabilisierungskörpers 33 ist ein Schaberhalter 38 mit Klinge 39
angeordnet, die sich auf der Siebleitwalze 35 abstützt.
Die berührungsfreie Abdichtung 37 am oberen Ende der Stabilisiereinrichtung
32 verhindert, dass die mit dem Trockensieb 36 mitgeschleppte
Luftgrenzschicht 40 in den Raum zwischen Stabilisiereinrichtung 32 und
Trockensieb 36 gelangt. Der auf der Trockensiebleitwalze 35 aufgesetzte
Schaber 38, 39 am unteren Ende des Stabilisierungskörpers 33 verhindert,
das die mit der Leitwalze 35 umlaufende Luftgrenzschicht 41 zum
Siebzwickel 42 gelangt und dort die Papierbahn 43 vom Trockensieb 36
abhebt und zum Flattern anregt.
Die Strecke vom Trockenzylinder 34 zur Leitwalze 35 ist verhältnismäßig
kurz, so dass auf eine stirnseitige Abdichtung des Raumes zwischen
Trockensieb 36 und Stabilisiereinrichtung 32 verzichtet werden kann. Da
die Stabilisiereinrichtung 32 keine Taschenbelüftungsfunktion erfüllt,
muss anderweitig für eine Belüftung gesorgt werden. Bevorzugt wird die
Belüftung der Trockentaschen in die Trockenzylinderschaber integriert.
Die Belüftung wird dadurch wesentlich erleichtert, da die Luft nicht durch
ein bewegtes Trockensieb gedrückt werden muss.
In Einzelfällen kann es aber auch erforderlich sein, den Grundkörper 33,
wie mit Pfeilen 44 in Figur 5 angedeutet, zusätzlich oder allein zur Belüftung
einzusetzen. Hierzu wird dieser insbesondere mit über die gesamte
Bahnbreite vorgesehenen Öffnungen versehen, wobei deren Anordnung bei
einseitiger Einspeisung der Luft für eine symmetrische Verteilung ausgelegt
ist.
Bezugszeichenliste
- 1
- Papierbahn
- 2
- Trockensieb
- 3
- erster Walzenmantel
- 4
- Trockenzylinder
- 5
- zweiter Walzenmantel
- 6
- Umlenkwalze
- 7
- dritter Walzenmantel
- 8
- Trockenwalze
- 9
- Stabilisierungseinrichtung
- 10
- Grundrahmen
- 11
- Blechfüllung
- 12
- Dichtung
- 13
- Schaberhalter
- 14
- Klinge
- 15
- Luftmesser
- 16
- Tragrohr
- 17
- Blechkasten
- 18
- Innenraum
- 19
- Tragrohrhalter
- 20
- Luftgrenzschicht
- 21
- Luftgrenzschicht
- 22
- Zwickel
- 23
- Saugkasten
- 24
- Schaber
- 25
- Schaber
- 26
- Dichtschild
- 27
- Absaugrohr
- 28
- Öffnung
- 29
- Bohrung
- 30
- Trennwand
- 31
- Klappe
- 32
- Stabilisierungseinrichtung
- 33
- Grundkörper
- 34
- Trockenzylinder
- 35
- Leitwalze
- 36
- Trockensieb
- 37
- Dichtung
- 38
- Schaberhalter
- 39
- Klinge
- 40
- Luftgrenzschicht
- 41
- Luftgrenzschicht
- 42
- Siebzwickel
- 43
- Papierbahn
- 44
- Pfeile
- I
- Bahnlaufrichtung