DE102005017788A1

DE102005017788A1 - Bahnleitelement

Info

Publication number: DE102005017788A1
Application number: DE200510017788
Authority: DE
Inventors: Benjamin Méndez-Gallon; Manfred Überschär; Christoph Henninger
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2006-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bahnleitelement zur Führung und/oder Umlenkung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, welches mit Druckgas beaufschlagbar ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Faserstoffbahn (3) erstreckt sowie einen Mantel (2, 20) mit einer der Faserstoffbahn (3, 30) zugeordneten Bahnleitfläche (2a, 20a) und wenigstens einer porösen, gadurchlässigen Schicht aufweist, um zwischen der Bahnleitfläche (2a, 20a) und der darüber laufenden Faserstoffbahn (3, 30) einen Luftfilm zu bilden. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die poröse, gasdurchlässige Schicht die äußere Schicht des Mantels (5, 50) und einen Widerstand gegen das den Mantel (2, 20) durchströmende Druckgas (8, 80) bildet und außerdem flexibel ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bahnleitelement zur Führung und/oder Umlenkung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, welches mit Druckgas beaufschlagbar ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Faserstoffbahn erstreckt, sowie einen Mantel mit einer der Faserstoffbahn zugeordneten Bahnleitfläche und wenigstens einer porösen, gasdurchlässigen Schicht aufweist, um zwischen der Bahnleitfläche und der darüber laufenden Faserstoffbahn einen Luftfilm zu bilden.

Ein Bahnleitelement mit einer luftdurchlässigen, porösen und zylindrisch geformten Oberfläche ist aus verschieden Druckschriften bereits bekannt.

Auf die DE-A1 103 22 519 soll hierbei verwiesen werden.

Mit derartigen Leitelementen soll eine definierte gleichmäßige Luftverteilung möglich sein, so dass die Faserstoffbahn berührungslos und ohne Gefahr einer Faltenbildung bei deren Lauf durch eine Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschine führbar ist.

In der Praxis konnte diese Luftverteilung noch nicht zufriedenstellend gelöst werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vor allem in dieser Hinsicht verbessertes Bahnleitelement bereitzustellen, mit dem eine kontaktlose Führung und Umlenkung einer Faserstoffbahn möglich ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenes Bahnleitelement.

Demgemäß ist vorgesehen, dass die poröse, gasdurchlässige Schicht die äußere Schicht des Mantels und einen Widerstand gegen das den Mantel durchströmende Druckgas bildet und außerdem flexibel ist.

Die Erfinder haben erkannt, dass die Luft beim Durchströmen des Bahnleitelementes in radialer Richtung von innen nach außen zur zu führenden Faserstoffbahn hin, einen großen Druckabfall erfahren sollte. Dieser Druckabfall an der Bahnleitelement-Oberfläche bewirkt nämlich, dass stets gleiche Luftmengen abgegeben werden und die Bahn dadurch weniger beansprucht wird. In überraschender Weise funktioniert das sogar in solchen Fällen, wo der Abstand der Faserstoffbahn zur Oberfläche des Bahnleitelementes ungleichmäßig ist.

Die erfindungsgemäße äußere flexible Schicht ist in vorteilhafter Weise austauschbar. Sie ist bei bestimmter Ausführung auch unter Betriebsbedingungen spann-, bzw. nachspannbar und von einem Ende zum anderen auf- und abrollbar. Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise ein Teilstück, was evtl. verschmutzt ist soweit sogar während des Betriebes des Bahnleitelementes aufzurollen bis ein unverbrauchtes, neues Teilstück erscheint und in Funktion treten kann. Durch angebrachte Rollmechanismen kann diese flexible Schicht auch vollständig entfernt werden und durch eine flexible Haut bzw. Schicht ersetzt werden.

Das funktioniert besonders gut, wenn die äußere flexible Schicht aus einem textilen Material, beispielsweise aus Kunststoff, der sich zudem noch gut reinigen lässt, gefertigt ist.

Eine Alternative dazu kann bestehen, indem die äußere flexible Schicht aus einem Verbundmaterial besteht.

Die äußere flexible Schicht kann auch textile Einlagerungen und/oder Einlagerungen in Form von Kohle- oder Glasfasern enthalten. Diese können eine hohe Festigkeit bei geringer Dehnneigung gewährleisten ohne deren Flexibilität empfindlich zu reduzieren. Das bedeutet, dass das Spannen dieser Schicht hohe Kräfte erfordert, aber eine hohe Verschleißfestigkeit garantiert. Dennoch ist der Wechsel oder das Aufrollen dieser Schicht noch möglich.

Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, dass die Bahnleitfläche eine innere Schicht aufweist, die eine stabilitätsbildende Tragfunktion ausübt und beispielsweise aus einem Rohr oder einem Rohrsegment, bestehend aus Stahl, gefertigt ist.

Diese innere Schicht kann mit wenigstens einem Durchgang für wenigstens einen Druckluftanschluss zur Beaufschlagung von wenigstens einer Kammer zwecks Anströmung des Mantels des Bahnleitelementes versehen sein.

Die besagte wenigstens eine Kammer ist bei dieser Ausführung zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht durch Anordnung von mehreren radial dazwischengesetzten Abstandshaltern gebildet. Bei dieser Ausführung ist die flexible äußere Schicht für den beabsichtigten Druckabfall verantwortlich.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Kammer nicht wie eben beschrieben dazwischen liegt, sondern unterhalb der inneren Schicht, sozusagen am stabilitätsbildenden Körper angebracht ist. In beiden Fällen wird das Anströmen des Mantels bzw. der Bahnleitfläche mit Druckluft vom Inneren des Bahnleitelementes her möglich und führt zu dem beschriebenen Druckabfall.

Zweckmäßig ist insbesondere bei der zweiten Ausführungsform die Anordnung von mehreren umfangsseitig angebrachten Kammern, die in Bahnlaufrichtung hintereinander und/oder nebeneinander angeordnet sein können. Dadurch hat man die Möglichkeit sie unabhängig voneinander mit Druckluft zu versorgen.

Die Anzahl und die Größe der Druckkammern richtet sich nach der Größe des gesamten Bahnleitelementes. Anders ausgedrückt: die Größe bestimmt sich durch den gewünschten Funktionsbereich, also jenen Bereich den die Faserstoffbahn umschlingen soll.

Der Herstellungsaufwand für die einzelnen Kammern lässt sich minimieren, wenn jeweils dieselbe, einfache Bauform vorgesehen ist. So ist im Rahmen der Erfindung an eine L-Form gedacht, die umfangsseitig aneinander gereiht eine sägezahnartige Form ergibt. An der Längsseite des "L" ist dadurch auch genügend viel Platz zur Anbringung der Druckluftanschlüsse vorhanden. Selbstverständlich wären auch andere Kammerformen möglich.

Jede Druckkammer kann dabei mit einem eigenen Druckluftanschluss versehen sein. Die Druckkammern können alle mit dem gleichen Versorgungsdruck versorgt sein, es ist aber auch eine unterschiedliche Versorgung möglich, beispielsweise um Ein- und Auslaufbereiche (dort wo die Faserstoffbahn dem Bahnleitelement zuläuft und abläuft) anders zu versorgen. Innerhalb jeder Druckkammer wird der Versorgungsdruck gleichmäßig über die Breite (in Breitenrichtung der Faserstoffbahn bzw. des Bahnleitelementes gesehen) verteilt. Zur Seite hin sind die Druckkammern von Seitenwänden begrenzt. In der genannten Breitenrichtung können mehrere Seitenwände vorgesehen sein, mit denen die Druckkammern zonenartig abgegrenzt sind, so dass eine zonenweise Querprofilierung, d.h. zonenweise anderer Versorgungsdruck möglich ist.

Es soll an dieser Stelle erwähnt sein, das die verwendete Druckluft konditioniert ist, also ölfrei, gereinigt und gefiltert ist. Anstelle von Druckluft wären auch andere zur Verfügung stehende Gase geeignet.

Vorteilhaft ist es hinsichtlich des Herstellungsaufwandes auch, wenn die innere Schicht aus einem Rohr oder einem Rohrabschnitt gefertigt ist. Entscheidend für die Auswahl ist, wie eben beschrieben, der beabsichtigte Umschlingungsgrad der Faserstoffbahn. Bei Umschlingung von ca. 180° würde man also ungefähr einen halben Rohrquerschnitt wählen.

Dementsprechend ist dann auch die äußere, flexible Schicht an diese Größe anzupassen.

Eine zweckmäßige Möglichkeit kann darin bestehen, dass die äußere, luftdurchlässige und flexible Schicht nicht selbst die Stelle des großen Druckabfalls darstellt, sondern noch eine zusätzliche poröse Schicht unterhalb der luftdurchlässigen Schicht vorhanden ist. Die poröse Schicht lässt sich am einfachsten auf die innere Schicht aufbringen. Dies kann beispielsweise mittels thermischen Spritzverfahren, durch Verkleben oder durch Sintern erfolgen.

Diese poröse Zwischenschicht, weist Anteile von Eisen und/oder Chrom und/oder Nickel und/oder Molybdän und/oder Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen oder Aluminiumhydroxyd und/oder Silizium auf oder kann auch aus Duroplast-Aluminium-Verbundwerkstoffen bestehen.

Diese poröse Zwischenschicht, die nun für den großen Druckabfall verantwortlich ist, während die äußere, flexible Schicht die empfangene Luft ungehindert passieren lässt, kann im Übrigen aus mehreren homogenen Lagen aufgebaut sein. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn deren Luftdurchlässigkeit nach außen hin abnimmt. In bestimmten Fällen kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Schicht in einer Lage, aber inhomogen ausgebildet sind und ihr Luftwiderstand nach außen hin kontinuierlich zunimmt (d.h. die Luftdurchlässigkeit abnimmt).

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schichtdicke der äußeren, flexiblen Schicht, die man auch als Außenhaut bezeichnen könnte, ca 0,5 bis 5 mm beträgt. Die Schichtdicke der stabilitätsbildenden, inneren Schicht beträgt ca. bis zu 50mm und die der porösen Zwischenschicht ca. 4 bis 20 mm.

Außerdem ist vorgesehen, dass der den einzelnen Kammern zugeführte Versorgungsdruck für das berührungslose Führen der Faserstoffbahn im Bereich zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar und die durch diesen Versorgungsdruck regelbare und durch die Schichten strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m³/(min m²), vorzugsweise 0,5 bis 3 m³/(min m²) beträgt.

Um die beabsichtigte Durchströmung und den Druckabfall erreichen zu können, sollte die poröse Zwischenschicht eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen in Form von kreisrunden Bohrungen oder Langlöchern aufweisen. Damit lässt sich wie gesagt, die Anströmung der äußeren Schicht von unten bzw. von innen her bewerkstelligen und der beabsichtigte Druckabfall an der Außenfläche der äußeren Schicht, zwecks einer gleichmäßigen und definierten Luftverteilung erreichen. Das war mit den Mitteln aus dem Stand der Technik- z.B. mit sogenannten Airturns, die eine Prallluftströmung direkt an die Faserstoffbahn abgeben – oder bei Leitelementen mit nur einer einzigen Schicht nicht möglich.

Die Gestaltung der einzelnen Durchtrittsöffnungen der inneren Schicht bzw. des Tragkörpers ist aus weiteren Unteransprüchen entnehmbar.

Außerdem sind noch weitere Kombinationsmöglichkeiten von einzelnen Schichten, die insgesamt die Bahnleitfläche bzw. den Außenmantel des Bahnleitelementes bilden denkbar und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einengen.

Das erfindungsgemäße Bahnleitelement ist vorgesehen für einen Einsatz innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, die bevorzugterweise eine Papierbahn sein soll.

Ein bevorzugter Anwendungsort kann seine Anordnung unmittelbar nach einer Streichvorrichtung sein, mit der die Faserstoffbahn ein- oder beidseitig mit einem flüssigen bis pastösen Medium zu beschichten ist. Hier kommt es in besonderem Maße auf eine berührungslose Führung der Bahn an, weil die frische Auftragsschicht nicht durch irgendwelche Kontakte beschädigt werden soll. Außerdem soll hier die Bildung von Falten vermieden werden, weil diese sich negativ auf die Auftragsqualität auswirken würden.

Das erfindungsgemäße Bahnleitelement kann einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn entlang ihrem Laufweg zugeordnet sein.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

– berührungslose Bahnführung
– definierte und gleichmäßige Luftverteilung in Richtung der Faserstoffbahn
– die Luftverteilung ist unabhängig vom Bahnabstand
– reinigungsfreundliche Ausführung
– verschleißarme bis verschleißfreie Oberfläche
– zuverlässige und dauerhafte Verbindung aller Einzelteile
– Senkung der Betriebskosten durch geringeren Luftverbrauch

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
Es zeigen in schematischer Darstellung:
1: eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bahnleitelementes im Querschnitt
2: eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bahnleitelementes im Querschnitt
3: die Draufsicht auf die innere Schicht der Bahnleitfläche des erfindungsgemäßen Bahnleitelementes mit verschiedenen Beispielen a bis l der Anordnung von Durchtrittsöffnungen
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur insoweit erläutert, wie sich Änderungen gegenüber der vorherigen Figur ergeben.
In der 1 ist ein Teilabschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bahnleitelementes 1 im Querschnitt dargestellt.
Das Bahnleitelement 1 weist hier einen konvex gekrümmten Mantel 2 mit einer außenliegenden Bahnleitfläche 2a auf. Das dargestellte Bahnleitelement 1 bildet in etwa einen viertelkreisförmigen Querschnitt. Sein Querschnitt und seine Größe hängen jedenfalls vom beabsichtigten Umschlingungswinkel einer über das Bahnleitelement 1 in Laufrichtung L zu führenden Faserstoffbahn 3 ab.
Der Mantel 2 besteht aus einer inneren Schicht 4 und einer äußeren Schicht 5.
Die innere Schicht 4 ist stabilitätsbildend, d.h. sie stellt einen Tragkörper oder Teil eines Tragkörpers 6 des Bahnleitelementes 1 dar und ist aus einem Rohr oder einem Rohrsegment, bestehend aus Stahl gefertigt.
An der Schicht 4 ist auch die äußere Schicht 5 an ihren Endbereichen befestigt, wie später noch dargelegt wird.
Die äußere Schicht 5 besteht aus einem flexiblen, luftdurchlässigen aber nicht sehr dehnelastischem Material. Das flexible Material, beispielsweise textiles Kunststoffmaterial, gewährleistet einen großen Druckabfall, der zur Vergleichmäßigung der abgegebenen Luft hin zu Faserstoffbahn 3 führt.
Sie ist mittels Stangen 7 an ihren Enden gelenkartig an der Schicht 4 so befestigt, beispielsweise geklemmt, dass diese Außenschicht 5 leicht auswechselbar und erneuerbar ist.
Man erkennt in 1 eine Luftzuleitung 8, die an der Schicht 4 befestigt ist. Ein entsprechender Durchgang 9 für die zugeführte Druckluft ist in diese Schicht 4 ebenfalls eingearbeitet, so dass die Luft in eine Kammer 10 zur Anströmung der luftdurchlässigen Schicht 5 gelangen kann. Geschaffen wird diese Kammer 10 durch die Anordnung von mehreren Abstandshaltern 11. Die Abstandshalter sind so ausgebildet, dass sie eine gleichmäßige Verteilung der Luft, wie mit Pfeilen eingezeichnet ist, über den gesamten Außenbereich zulassen.
Die Kammer 10 ist im gezeigten Beispiel nur als eine einzige Kammer ausgeführt in der an allen Stellen derselbe Luftdruck herrscht, der im Wesentlichen mit dem Versorgungsdruck identisch ist. Die Luft strömt aufgrund des gleichmäßigen Druckgefälles der flexiblen Schicht 5 auch überall gleichmäßig aus und bildet ein Tragpolster bzw. einen Gleitfilm F, auf dem die Faserstoffbahn 3 berührungslos geführt und wie im Beispiel der 1 gezeigt, auch um ca. 90° nach unten umgelenkt wird.
Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Bahnleitelementes 1, wobei die Bezugszeichen gegenüber der 1 um das 10-fache vermehrt, angegeben sind.
Im Unterschied zur 1 befindet sich hier nicht eine einzelne Kammer 10 zwischen innerer und äußerer Schicht 4 und 5, sondern es sind mehrere L-förmig ausgebildete Kammern 100 unterhalb der inneren Schicht 40 und in radialer Richtung nach innen weisend, sägezahnartig angeordnet. Im Beispiel sind dreizehn Kammern 100 dargestellt.
Diese Form der Kammern 100 ist relativ einfach herstellbar und lässt auch die symmetrische Anbringung von jeweils einem Luftdruckanschluss 80 zu. Jede Kammer ist also mit einem Luftanschluss versehen, wobei die Kammern 100 alle mit dem gleichen Versorgungsdruck oder auch mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind. Die unterschiedliche Beaufschlagung ist dann zu wählen, wenn der Einlaufbereich 120 (wo die Faserstoffbahn 30 dem Bahnleitelement 10 zuläuft) und/oder der Auslaufbereich 130 (wo die Faserstoffbahn das Leitelement 10 in Bahnlaufrichtung L wieder verlässt) anders versorgt werden soll.
Innerhalb der Kammern 100 wird in der Regel der Versorgungsdruck, der im Bereich von 1 bis 10 bar, vorzugsweise aber unter 6 bar liegt, gleichmäßig über die Breitenrichtung des Bahnleitelementes 10 gleichmäßig verteilt. An den Stirnseiten des Bahnleitelementes 10 befindet sich jeweils eine Seitenwand 140, die die Kammern bzw. die Druckkammern 100 seitlich zur Umgebung hin begrenzt. Hierbei ist also die einzelne Kammer 100 maschinenbreit ausgeführt. Zusätzlich können aber noch zusätzliche Seitenwände 140 zur Unterteilung der Kammern 100 in einzelne nicht dargestellte Segmente oder Zonen vorhanden sein. Diese so gebildeten Zonen ermöglichen eine Querprofilierung bzw. Versorgung mit unterschiedlichen Versorgungsdrücken innerhalb der Maschinenbreite, wobei unter der Maschinenbreite auch die Bahnelementbreite verstanden sein soll. Diese Ausführung gewährleistet stets eine definierte, gleichmäßige und berührungslose Führung auf der Tragluftschicht, d.h. dem Gleitfilm F der Faserstoffbahn 30.
Bei dieser Ausführungsform ist eine zusätzliche, poröse Funktionsschicht 150 vorgesehen. Diese und nicht die flexible Schicht 50 ist hier für den beabsichtigten Druckabfall verantwortlich. Diese Schicht 150 kann insgesamt aus mehreren übereinander gelegten- aber nicht dargestellten homogenen Lagen aufgebaut sein. Dabei kann deren Luftdurchlässigkeit nach außen hin abnehmen oder die Lagen sind inhomogen gestaltet. Die durch den o.g. Versorgungsdruck regelbare und durch die Schichten 4 und 5 strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m³/(min m²), vorzugsweise 0,5 bis 3 m³/(min m²).
Erwähnt sein soll, dass die flexible äußere Schicht 50 luftdurchlässig ist, aber von außen her einwirkendes Medium, beispielsweise Streichfarbe nicht durchlässt. Ein Kontakt würde nur in Ausnahmefällen, beispielsweise Bahnabriss, Druckabfall o. ähnl. vorkommen.
Wichtig bei dieser Ausführungsform ist außerdem eine Versorgungsrolle 160 für das flexible Material bzw. Schicht 50. Die Versorgungsrolle 160 hat auch eine Bremseinrichtung, die allerdings nicht dargestellt ist. Die aus 1 bekannten Stangen 7 sind hier Rollen 70, die der Auf- und Abrollung der im Laufe der Betriebes des Bahnleitelementes 10 verschmutzenden, beschädigten oder verschlissenen Außenschicht 50 dienen. Das Material für die Außenhaut kann hier durchlässiger sein, als bei der Ausführung gem. 1. Das hat den Vorteil, dass man hier die Außenhaut 50 nicht so stark spannen muss, wie bei der in 1 dargestellten Variante. Der Antrieb für die Rollen 70 und 160 kann manuell erfolgen. Vorzugsweise ist aber an einen motorischen Antrieb 170 gedacht.
Die innere, aus einem Stahl- Rohrsegment bestehende Schicht 40 weist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 180 auf. Die entsprechende Anordnung dieser Durchtrittsöffnungen 180 ist in Lochbildern der 3 in Abbildungen a) bis e) dargestellt.
Aus Übersichtlichkeitsgründen wurden nur vereinzelt Bezugszeichen eingezeichnet, da abgesehen von der unterschiedlichen Anordnung der Durchtrittsöffnungen 180 die einzelnen Elemente in allen Abbildungen gleichermaßen vorkommen.
Die Durchtrittsöffnungen 180 sind als kleine kreisrunde parallele Löcher mit gleichem Abstand zueinander (Bild a) oder in zueinander versetzter Anordnung und in ebenso gleichem Abstand (Bild b) herstellbar und sind der Vollständigkeit halber deshalb hier mit aufgeführt.
Im Rahmen der Erfindung werden allerdings Durchtrittsöffnungen 180 in Form von Langlöchern bevorzugt. Diese weisen die Form von Ovalen oder Schlitzen auf und sind in den Abbildungen c) bis l) als kurze Striche dargestellt. Die Durchtrittsöffnungen 18 weisen eine maximale Breite b von 0,2 bis 1 mm auf. Die Maße gelten auch als Durchmesser der kreisrunden Bohrungen bei Bildern a) und b).
Die konstante Länge d der bevorzugten länglich ausgebildeten und in etwa in Laufrichtung L ausgerichteten Durchtrittsöffnungen 180, wie die Bilder c) bis l) andeuten sollen, beträgt ca. 5 bis 20 mm.
Im Beispiel c) und d) beträgt die Länge 5mm, in den übrigen Beispielen 10mm.
Außerdem weisen die Durchtrittsöffnungen 180 jeweils einen Abstand a zueinander zwischen kleiner 5mm bis kleiner 15mm auf. Im Beispiel gemäß Abbildung a) und b) mit kleinen kreisrunden Löchern beträgt der Abstand a) nur 4mm. Im Beispiel c) und g) je 10 mm, im Beispiel d) f) h) i) k) und l) jeweils 14mm, im Beispiel j) 6mm.
Die Abbildungen a) bis l) zeigen, dass die Durchtrittsöffnungen 180 in Reihen R angeordnet sind.
Außerdem können die einzelnen Durchtrittsöffnungen 180 gegenüber einer nebenliegenden Reihe versetzt zueinander angeordnet sein, wie die Bilder d), f), g), i), k), j) zeigen. Dabei sind Zwischenabstände zwischen den einzelnen Reihen R, wie in Bild d) und f) oder auch keine Zwischenabstände zwischen den einzelnen Reihen R, wie Bild g), oder Überdeckungen der Enden der Durchtrittsöffnungen 180, wie Bild j) zeigt, möglich.
Die Durchtrittsöffnungen 180 können in ihren Reihen R auch parallel nebeneinander und mit größerem Zwischenabstand zwischen den Reihen R angeordnet sein, wie Bild e) zeigt.
Die Reihen R der Durchtrittsöffnungen 180 haben zueinander einen Abstand A (Reihenabstand) von ca. 3 bis 18 mm.
Die Abbildungen k) und l) sollen zeigen, dass es auch möglich ist, die Durchtrittsöffnungen 180 in einem Winkel α zur Laufrichtung L der Faserstoffbahn auszurichten, weil damit eine Vergrößerung der Wirkfläche der Öffnungen 180 durch deren Überdeckung in deren Randbereichen in Querrichtung Q gesehen, möglich ist und dadurch die hier nicht dargestellte Faserstoffbahn besser geführt wird.
Der Winkel α beträgt zwischen 7° und 15°.
Das erfindungsgemäße Bahnelement 1 bzw. 10 kann bevorzugt unmittelbar im Anschluss an eine Streichvorrichtung zum Beschichten einer oder beider Seiten der Faserstoffbahn 3 bzw. 30 angeordnet sein.
Es ist aber auch einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn 3 bzw. 30 entlang ihrem Laufweg L zuordenbar.
All diese beschriebenen Ausführungen und Anordnungen sind abhängig von den aktuellen Bedingungen innerhalb einer Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschine. So lassen sich beispielsweise die genannten Bemessungen und Versorgungswerte der Druckluft an die jeweilige Bahngeschwindigkeit oder die Art der Faserstoffbahn (z.B. Papiersorte) anpassen, um so einen optimalen Laufzeitwirkungsgrad der Maschine zu erreichen.
Das Bahnleitelement 1 ist im gewählten Beispiel vorzugsweise innerhalb einer, auf eine Trockenpartie folgenden Streichmaschine einer Maschine zur Herstellung und Veredelung einer Papier- oder Kartonbahn eingesetzt, könnte aber auch in anderen Partien der Maschine Anwendung finden, wo die Faserstoffbahn aufgrund Ihres Feuchtigkeitsgehaltes zur Faltenbildung neigt.
Wichtig dabei ist, dass die aufgetragene Schicht eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums, wie Streichfarbe, Leim oder Stärke nicht beschädigt wird und die durch den Auftrag verursachte Quellung der Bahn mit möglicher anschließender Faltenbildung F ausgebügelt werden kann.
Dabei kann der Einbau nur an einer Bahnseite oder aber auch an beiden Bahnseiten erfolgen.
Auf die Darstellung und Beschreibung der speziellen Auftragsaggregate und der Einbauvarianten soll hier verzichtet werden, da diese hinlänglich bekannt sind.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Möglichkeit der einfachen Erneuerung der Oberfläche des Bahnleitelementes bei entsprechendem Bedarf. Dazu braucht die Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschine nicht abgestellt zu werden. Die Oberfläche kann also bei laufendem Betriebsprozess aber auch bei Maschinenstillstand erneuert werden. Ohne die erfindungsgemäße flexible Schicht, die eine Art Strumpf darstellt, müsste die Maschine bei jeder Reinigung oder Reparatur ganz abgestellt werden, was zu hohen Kosten führen würde.

1,10: Bahnleitelement
2, 20: Mantel
2a, 20a: Bahnleitfläche
3, 30: Faserstoffbahn
4, 40: innere Schicht
5, 50: äußere, flexible Schicht
6, 60: Tragkörper
70: Stange/Rolle
80: Luftzuleitung
9, 90: Durchgang
10, 100: Kammer
11, 110: Abstandshalter
12, 120: Einlaufbereich
13, 130: Auslaufbereich
14, 140: Seitenwand
150: pörose Funktionsschicht
160: Versorgungsrolle
170: Antrieb
180: Durchtrittsöffnung
L: Laufrichtung
F: Gleitfilm bzw. Trag- oder Luftpolster
A: Reihenabstand
R: Reihe
a: Abstand
b: Breite
d: Länge
α: Winkel

Claims

Bahnleitelement zur Führung und/oder Umlenkung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, welches mit Druckgas beaufschlagbar ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Faserstoffbahn (3) erstreckt, sowie einen Mantel (2, 20) mit einer der Faserstoffbahn (3, 30) zugeordneten Bahnleitfläche (2a, 20a) und wenigstens einer porösen, gasdurchlässigen Schicht aufweist, um zwischen der Bahnleitfläche (2a, 20a) und der darüber laufenden Faserstoffbahn (3, 30) einen Luftfilm zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse, gasdurchlässige Schicht die äußere Schicht des Mantels (5, 50) und einen Widerstand gegen das den Mantel (2, 20) durchströmende Druckgas (8, 80) bildet und außerdem flexibel ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere flexible Schicht (5, 50) auch unter Betriebsbedingungen spann-, bzw. nachspannbar und/oder auswechsel- bzw. erneuerbar und/oder auf- und abrollbar ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere flexible Schicht (5, 50) aus einem textilen Material, welches beispielsweise aus Kunststoff besteht, gefertigt ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere flexible Schicht (5, 50) aus einem Verbundmaterial besteht.
Bahnleitelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere flexible Schicht (5, 50) textile Einlagerungen und/oder Einlagerungen in Form von Kohle- oder Glasfasern enthält.
Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (2, 20) außerdem eine innere Schicht (4, 40) aufweist, die eine stabilitätsbildende Tragfunktion ausübt und beispielsweise aus einem Rohr oder einem Rohrsegment, bestehend aus Stahl, gefertigt ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (4) mit wenigstens einem Durchgang (9) für wenigstens einen Druckluftanschluss (8) zur Beaufschlagung von wenigstens einer Kammer (10) zur Anströmung des Mantels (2) versehen ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kammer (10) zwischen der inneren Schicht (4) und der äußeren Schicht (5) durch Anordnung von mehreren radial dazwischengesetzten Abstandshaltern (11) gebildet ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kammer (100) unterhalb der inneren Schicht (40) angeordnet ist, wobei diese in radialer Richtung in das Innere des Bahnleitelementes (1) zeigt, und wobei der wenigstens eine Druckluftanschluss (80) in einer Wand der wenigstens einen Kammer (100) vorgesehen ist.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der äußeren (50) und der inneren Schicht (40) eine zusätzliche poröse Funktionsschicht (150) vorhanden ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Funktionsschicht (150) beispielsweise durch Verkleben mit der inneren Schicht (4) verbunden ist oder durch ein thermisches Spritzverfahren auf die innere Schicht (4) aufgebracht ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Funktionsschicht (150) Anteile von Chrom und/oder Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen und/oder Molybdän und/oder Silizium und/oder Nickel und/oder Eisen enthält.
Bahnleitelement nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Funktionsschicht (150) aus mehreren homogenen Lagen aufgebaut ist, wobei der Luftwiderstand der einzelnen Lagen nach außen hin zunimmt.
Bahnleitelement nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die tragende, innere Schicht (40) mit einer Vielzahl an Durchtrittsöffnungen (180) versehen ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der äußeren, flexiblen Schicht (5) ca. 0,5 bis 5mm die der stabilitätsbildenden, inneren Schicht (4) 5 bis 50mm und die der zusätzlichen, porösen Schicht (150) ca. 4 bis 20 mm beträgt.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der der wenigstens einen Kammer (10, 100) zugeführte Versorgungsdruck für das berührungslose Führen der Faserstoffbahn (3, 30) im Bereich zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar und die durch diesen Versorgungsdruck regelbare und durch die Schichten (4, 40, 5, 50, 150) strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m³/(min m²), vorzugsweise 0,5 bis 3 m³/(min m²) beträgt.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in seiner Umfangs- und/oder Quer- bzw. Breitenrichtung die Luftdurchlässigkeit variierbar ist, so dass beispielsweise in Randbereichen und/oder im Ablaufbereich (13, 130) der Faserstoffbahn (3, 30) die Luftdurchlässigkeit stärker ist.
Bahnleitelement nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass die in die innere Schicht (40) eingebrachten Durchtrittsöffnungen (180) Bohrungen sind mit einem Durchmesser von 0,5 bis 2mm.
Bahnleitelement nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass die in die innere Schicht (40) eingebrachten Durchtrittsöffnungen (180) die Form von Langlöchern bzw. Längsschlitzen aufweisen, deren Längsrichtung annähernd in Laufrichtung (L) der über die Bahnleitfläche (20a) laufenden Faserstoffbahn (30) ausgerichtet sind und deren Schlitzbreiten jeweils ca. 0,2 bis 1 mm und deren Schlitzlänge jeweils ca. 5 bis 20mm betragen.
Bahnleitelement nach Ansprüchen 18 oder 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (180) zueinander einen konstanten Abstand (a) von ca. 3 bis 15 mm aufweisen.
Bahnleitelement nach einem oder mehren der Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (180) in Reihen (R) angeordnet sind, wobei die Reihen einen Abstand (A) zueinander von gleich/kleiner 5 bis 15 mm aufweisen.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 oder 21, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (180) versetzt zueinander angeordnet sind.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (180) parallel zueinander angeordnet sind.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen (180) mittels Lasertechnik in die innere Schicht (40) eingebracht sind.
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seinen Einsatz innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (3, 30).
Bahnleitelement nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch seine Anordnung im unmittelbaren Anschluss an eine Streichvorrichtung zum Beschichten einer oder beider Seiten der Faserstoffbahn (3, 30).
Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn (3, 30) entlang ihrem Laufweg bzw. Laufrichtung (L) zuordenbar ist.