DE10142519A1

DE10142519A1 - Ablöse- und Führungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10142519A1
Application number: DE2001142519
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Drefs
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-27

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Ablösen und Führen einer laufenden Materialbahn, die von einer die Materialbahn stützenden Walze einer Papier-Herstellungs- und/oder -Veredelungsmaschine abläuft und einer Nachfolge-Bearbeitungs-Einheit (3) zuzuführen ist, ist erfindungsgemäß wenigstens eine Blasdüse (9) vorgesehen, die eine annähernd rechtwinklige Wirkrichtung auf die zur Walze (1) hinzeigenden Seite (2a) der ablaufenden Materialbahn (2) aufweist. DOLLAR A Außerdem ist eine konvex gekrümmte Leitwand (10) vorgesehen, deren Leitfläche (10a) annähernd im selben Winkel wie die Wirkrichtung der wenigstens einen Blasdüse (9, 9') abzweigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablösen und Führen einer laufenden Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, die von einer sie stützenden Walze einer Papier-Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschine abläuft und einer Nachfolgeeinheit zuzuführen ist.
Derartige, die Materialbahn stützenden Walzen sind entweder als Stahlwalzen oder gummierte Walzen ausgebildet.
Insbesondere an den Stellen der Papiermaschine, wo die Materialbahn maschinenbreit einer Nachfolge-Bearbeitungs-Einheit zugeführt werden soll, verläuft dieser Prozess in der Praxis nicht optimal.
Die Bahn hat bei besonders schnelllaufenden Maschinen hierbei das Bestreben an der sie stützenden oder auch einer Nip-bildenden Walze haften zu bleiben, wodurch der gewünschte Weg zur Nachfolgeeinheit nicht gewährleistet ist.

In der DE 198 48 806.8 sowie der EP 1038817, die beides Wickelmaschinen beschreiben, ist das Vorsehen von Blasluftdüsen offenbart, wobei die Düsen die Bahn bzw. einen Aufführstreifen mit einem Druck beaufschlagen.

Bei der letztgenannten Lösung ist darüber hinaus ein Bahnabzugsschaber vorgesehen, der an der Wickel-Tragtrommel wirkt, indem er die Bahn bzw. den Aufführstreifen ablöst. Dieser Schaber weist Durchbrüche für die Blasluftdüsen auf.

Mit der beschriebenen Lösung soll die Bahn bzw. der Aufführstreifen in Bewegungsrichtung, d. h. in Richtung eines Pulpers (Ausschuss-Papier-Auflöser) geleitet werden.

Deren Wirkung muss aber bezweifelt werden, weil auf Grund der Art der abgegebenen Blasluft die Bahn bzw. der Streifen zum Flattern neigt und eher ungewollt ausgelenkt, als in Bewegungsrichtung geleitet wird, wodurch eine straffe Führung bis hin zum Pulper nicht gewährleistet sein dürfte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der besser als bisher eine schnelllaufende Materialbahn über ihre ganze Breite von einer sie stützenden Walze abgelöst und straff einer Nachfolge- Einheit übergeben werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine Blasdüse vorgesehen ist, die eine annähernd rechtwinklige Blas-Wirkrichtung auf die zur Walze hin zeigenden Seite der Materialbahn aufweist.

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß die Anordnung einer konvex gekrümmten Leitwand kurz unterhalb der wenigstens einen Blasdüsenaustrittsöffnung vorgesehen. Die Leitwand besitzt eine Leitfläche, die annähernd im selben Winkel wie die Wirkrichtung der Blasdüse, also in einem Winkel α von 80° bis 100°, vorzugsweise 90°, von der zur Materialbahnseite zeigenden Austrittsöffnung der Blasdüse abzweigt.

Dadurch wird es möglich, dass die Materialbahn von der Blasluft derart erfasst und unter Ausnutzung des an sich bekannten Coanda-Effektes der Nachfolge- Einheit zuführbar ist. Dabei ist in überraschender Weise ein straffes und gerades Führen der gesamten Breite der Materialbahn in diese Einheit möglich.

Eine zweckmäßige Lösung der Erfindung besteht darin, dass die wenigstens eine Blasdüse mit der Leitwand in Bahnablaufrichtung R gesehen dem vorhandenen Bahnabzugsschaber nachgeordnet ist.

Der Schaber selbst ist dadurch einfacher (im Gegensatz zur EP 1038817) herstellbar.

Eine zweckmäßige Ausführung besteht auch darin, dass die wenigstens eine Blasdüse Teil eines Blaskastens ist, welcher widerum an einem Tragbalken angeordnet ist oder auch selbst den Tragbalken bildet. Der Schaber lässt sich dadurch unkompliziert über eine Halteleiste am Blaskasten befestigen, so dass insgesamt ein einfach aufgebautes und dennoch kompaktes Schaber-Trag- und Blas-Element zur Verfügung steht.

Die Gestaltung des Blaskastens, d. h. seiner Blasdüsen kann sehr vielfältig sein. So können die Blasdüsen in einer Vielzahl vorhanden und gleichmäßig oder auch ungleichmäßig verteilt über die gesamte Breite der Materialbahn angeordnet sein.

Außerdem ist es möglich die Blasdüsen zonenweise anzuordnen, wobei innerhalb dieser Zonen die Blasdüsen in unterschiedlicher Anzahl, in gleicher oder unterschiedlicher Höhe und/oder in gewünschtem gleichem oder unterschiedlichen Abstand zueinander angeordnet sein können. Dabei ist eine Variation der Ausströmcharakteristik (z. B. Menge, Druck - auch regelbar) denkbar.

Der Abstand der einzelnen Blasdüsen kann zwischen 1,5 und 10 mm betragen.

Der Durchmesser der einzelnen Blasdüsen kann 1 bis 3 mm betragen und pro Zone oder über die gesamte Bahnbreite hinweg variieren.

Die Blasdüse kann auch als ein, an die Länge des Blaskastens angepaßter Schlitz ausgebildet sein, wobei eine Öffnungsweite von 0,5 bis 2 mm vorgesehen ist.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann - wie vorstehend schon erwähnt - vorgesehen sein, dass die einzelnen Blasdüsen mit gleichem oder unterschiedlichem Blasdruck beaufschlagbar sind.

Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Eintrittsöffnung der Blasdüse größer als deren Austrittsöffnung ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird eine höhere Luftgeschwindigkeit an der Austrittsöffnung erreicht.

Eine weitere zweckmäßige Lösung kann darin bestehen, dass Stege zwischen einzelnen Blasdüsen bzw. zwischen Zonen von Blasdüsen auf der Oberfläche (Leitfläche) der Leitwand angeordnet sind. Dadurch ergeben sich Luftkanäle, die eine bessere Luftführung und dadurch eine bessere Straffung und Führung der Materialbahn ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, diese Stege in Längsrichtung der Leitwand bewegbar anzuordnen.

Eine weitere zweckmäßige Lösung der Erfindung besteht darin, dass die Leitwand und auch die Stege zum Zwecke eine verbesserten Bahnführung in Bahnlaufrichtung kreisbogenförmig ausgebildet sind. Der entsprechende Bogenwinkel β weist eine Größe von 60° bis 150°, insbesondere 90°, auf. Für den Radius sind zwischen 20 und 40 mm vorgesehen.

Weitere Ausgestaltungsvarianten ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht (Querschnitt) auf die erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung.
Fig. 2 die Vorderansicht auf die Blasdüsen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsvarianten der Vorrichtung gem. Fig. 1 in perspektivischer Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt eine Walze 1, von der eine Materialbahn 2 abläuft und welche straff einem Pulper (Papierbahn-Ausschuss-Auflöser) 3 zugeführt wird. Dazu ist der Walze 1 ein Schaber 4 zugeordnet, welcher die Bahn 2 von der Oberfläche der Walze 1 ablöst. Der Schaber 4 ist dabei gegen die Walze 1 angestellt. Im Falle einer Stahlwalze kann der Schaber, so wie in der Fig. 1 auch dargestellt ist, die Walzenoberfläche berühren.
Handelt es sich bei der Walze 1 aber um eine gummierte Walze - wie beispielsweise eine Tragtrommel oder um Streich-Auftragswalzen, so sollte zwischen Walze und Schaber ein geringer Spalt verbleiben, damit die gummierte Außenfläche der Walze nicht beschädigt wird. In diesem Falle ist eine Luftdüse 5 vorzusehen, die im Zwickel zwischen Schaber 4 und Walze 1 angeordnet ist. Die Luftdüse 5 gibt ihren Luftstrahl in Richtung des Spaltes ab, damit die ablaufende Materialbahn 2 nur am Schaber entlang läuft und nicht in den Spalt eingezogen wird.
Die Luftdüse 5 ist, da sie nicht zwingend und nur bei Walzen mit elastomerem Bezug vorhanden sein soll, deshalb in Fig. 1 nur gestrichelt dargestellt. Aus dem selben Grund ist in der Fig. 1 an der Spitze des Schabers 4 eine Strichlinie dargestellt, die den verbleibenden Spalt I (im Falle des genannten Walzenbezuges) darstellen soll.
Der maschinenbreite Schaber 4 ist an einer Halteleiste 6 befestigt, die Ihrerseits wiederum an einem maschinenbreiten Blaskasten 7 befestigt ist. Im gewählten Beispiel stützt sich der Blaskasten 7 an einem Tragbalken T ab. In den Blaskasten 7 mündet eine Druckluftquelle 8.
Mit Hilfe dieser Druckluftquelle 8 werden einzelne Blasdüsen 9 (siehe Fig. 1 bis 3) bzw. auch ein einzelner durchgehender Blasschlitz 9' (siehe Fig. 4) mit einem Druck P beaufschlagt. Der aus den Blasdüsen 9 bzw. Blasschlitz 9' austretende Druckluftstrahl wird in annähernd rechtwinkliger Richtung auf die Seite 2a der ablaufenden Materialbahn 2 abgegeben.
Damit nun die ablaufende Materialbahn auch straff und exakt in den Pulper 3 (in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles L_R) geleitet werden kann, ist eine Leitwand 10 kurz unterhalb der Ausströmöffnung 9a der Blasdüse 9 bzw. Blasschlitz 9' angeordnet. Diese Leitwand 10 weist eine sehr glatte Leitfläche 10a auf und ist konvex vorteilhafterweise im Viertelkreisbogen gekrümmt. Der Krümmungsradius beträgt ca. 20-40 mm. Der Kreisbogenwinkel β beträgt ca. 60° bis 150°, vorzugsweise aber 90°, wie vorstehend beschrieben. Die Leitwand zweigt in einem Winkel α von 80° bis 100°, vorzugsweise 90° vom Blaskasten 7 bzw. der Ausströmöffnung 9a bzw. Vielzahl von Öffnungen 9a ab.
Damit sind die besten Voraussetzungen gegeben, um den an sich bekannten "Coanda-Effekt" umzusetzen. Das geschieht derart, dass die aus den Ausströmöffnungen ausgetragenen Luftstrahlen einen Unterdruck auf der gekrümmten Leitfläche 10a erzeugen, wodurch die ablaufende Materialbahn 2 erfasst wird und nunmehr sehr straff und in definierter Richtung (Richtung siehe Pfeil R) in den Pulper geleitet wird.
In der Fig. 2 ist dargestellt, dass die Blasdüsen 9 bzw. ihre Ausströmöffnungen 9a in unterschiedlichem Durchmesser ausgeführt sein können. Außerdem kann der Abstand t zwischen den einzelnen Düsen unterschiedlich sein. Durch speziell gestaltete Schieber (nicht dargestellt) lassen sich auch die Durchmesser und/oder die Abstände t beliebig verändern. Die Durchmesser betragen zwischen 1 und 3 mm und die Abstände zwischen 1,5 und 10 mm. Der Blasschlitz 9' weist eine Öffnungsweite von 0,5 bis 2 mm auf.
Es sind auch Sektionen bzw. Zonen z, z₁ bis z_n denkbar mit jeweils unterschiedlich wählbaren Konfigurationen (z. B. Düsenanzahl, Düsenform, Düsenabstand, Sektionsabstand usw.). Auch sind unterschiedlich ansteuerbare Blasdrücke P₁, P₂, P_n (siehe Fig. 3) denkbar. Der Blasdruck einer Blasdüse beträgt in Abhängigkeit vom Flächengewicht und von der Bahnbeschaffenheit ca. 2 bis 15 bar.
In Fig. 3 sind außerdem Stege 11 mit Leitflächen 11a dargestellt. Diese Stege sind in Form und Größe an die Leitwand 10 angepasst und sitzen auf der Leitfläche 10 auf. Sie schaffen damit Luftkanäle und dienen damit einer verbesserten Luft- und Bahnführung. Die Stege sind in Breitenrichtung des Blaskastens 7 ca. aller 50 bis 100 mm vorhanden. Ihre Leitfläche ist ca. 1 bis 10 mm breit, wodurch für die Materialbahn 2 eine ausreichend gute Leitfläche - ebenfalls mit Unterstützung der Luftdüsen - zur Verfügung steht. In diesem Zusammenhang ist auch deren Abstands-Verstellmöglichkeit denkbar.
Aus der Fig. 1 und andeutungsweise auch in Fig. 3 ist beispielsweise ein rechteckig gestalteter Blaskasten 7 mit schräg angeformter Innenfläche 7a für die Einlassung der Blasdüsen 9 bzw. den durchgehenden Blasschlitz 9' dargestellt. Die Schräge der Fläche 7a ist in einem Winkel γ von 30° bis 45° ausgeführt. Dadurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass die Einströmöffnung 9b größer als die Ausströmöffnung 9a und dadurch eine bessere Luftzuteilung und Erhöhung der Luftgeschwindigkeit an der Austrittsöffnung möglich ist.
Die Fig. 4 zeigt einen Blaskasten 7 mit kreisrundem Querschnitt. In dessen oberen Kreissektor und kurz unterhalb des oberen Scheitelpunktes S des Kastens 7 ist ein Einschnitt 7c für die Blasdüsen 9 bzw. hier eingezeichneten durchgehenden Blasschlitz 9' vorhanden. Auf Grund dieser Konstruktion ist auch hierbei eine größere Einströmöffnung 9b als Ausströmöffnung 9a erreicht.

Claims

1. Vorrichtung zum Ablösen und Führen einer laufenden Materialbahn, die von einer die Materialbahn (2) stützenden Walze (1) einer Papier-Herstellungs- und/ oder -Veredelungsmaschine abläuft und einer Nachfolge-Bearbeitungs-Einheit (3) zuzuführen ist, mit
einem gegen die Walze (1) angestellten Schaber (4)
wenigstens einer an eine Druckluftquelle (8) angeschlossenen Blasdüse (9), die die Materialbahn mit einem Druck P beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Blasdüse (9) eine annähernd rechtwinklige Wirkrichtung auf die zur Walze (1) hinzeigende Seite (2a) der ablaufenden Materialbahn (2) aufweist,
eine konvex gekrümmte Leitwand (10) vorgesehen ist, deren Leitfläche (10a) annähernd im selben Winkel wie die Wirkrichtung der wenigstens einen Blasdüse (9, 9'), das heißt in einem Winkel α von 80° bis 100°, vorzugsweise 90°, von der zur Materialbahnseite (2a) zeigenden Ausströmöffnung (9a) der wenigstens einen Blasdüse (9.9'), abzweigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Blasdüse (9, 9') und die Leitwand (10) in Bahnlaufrichtung L_R gesehen, dem Schaber (4) nachgeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Blasdüse (9, 9') in einem Blaskasten (7) integriert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskasten (7) den Schaber (4) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaber (4) in seiner Länge an die Breite der Materialbahn (2) angepasst ist und die Länge des Blaskasten (7) zumindestens einem Teilbereich der Breite der Materialbahn (2) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von über die Breite der Materialbahn verteilten Blasdüsen (9) vorhanden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüsen (9) gleichmäßig über die Breite der Materialbahn verteilt sind oder auch in Zonen (Z₁ bis Z_n) aufgeteilt in unterschiedlicher Anzahl und/oder in unterschiedlichem Abstand und/oder mit unterschiedlichem Durchmesser vorhanden sind und/oder mit unterschiedlichem Blasdruck P beaufschlagbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand t zwischen den einzelnen Blasdüsen (9) 1,5 bis 10 mm und der Durchmesser der Blasdüsen 1 bis 3 mm beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Blasdruck (P, P₁, P_n) 2 bis 15 bar beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, sowie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (9) als ein, an die Länge des Blaskastens (7) angepasster Schlitz (9') mit einer Öffnungsweite von 0,5 bis 2 mm ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (9b) der Blasdüse (9, 9') größer als deren Ausströmöffnung (9a) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwand (10) kreisbogenförmig ausgebildet ist und einen Bogenwinkel β von 60° bis 150°, vorzugsweise 90° aufweist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Blasdüsen (9) bzw. Blasschlitz (9') innerhalb der Zonen Z₁ bis Z_n auf der Leitfläche (10a) der Leitwand (10), vorzugsweise aller 50 bis 100 mm entlang der Länge der Leitwand (10), Luftführungsstege (11) angeordnet sind, welche auf ihren, der Materialbahnseite (2a) zugewandten Rücken, Leitflächen (11a) von 1 bis 10 mm Breite aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Führung der Materialbahn (2) bestimmte Leitfläche (10a, 11a) glatt ausgebildet ist.