DE19647050C2 - Verfahren zur Veränderung einer Lage einer Warenbahn - Google Patents
Verfahren zur Veränderung einer Lage einer WarenbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung
einer Lage einer Bahn gemäß dem Oberbegriff der
Ansprüche 1 und 3.
Es ist nicht einfach, eine beidseitig mehrfarbig
bedruckte Papierbahn freischwebend durch einen
Schwebetrockner zu bringen. Jedes Berühren von Bauteilen
des Schwebetrockners verschmiert den frischen Druck und
erzeugt Makulatur.
Da mit etwa einer Sekunde Verweilzeit im Schwebetrockner
gerechnet werden muß, waren sie früher 3-6 m lang;
heute sind sie häufig 10 m lang oder bei 15 m/s
Bahngeschwindigkeit sogar schon 15 m lang. Zur
Stabilisierung steht die freischwebende Bahn im
Schwebetrockner unter erheblicher Papierbahnspannung.
Außerdem sind die Blasdüsenrohre für das gasförmige
Trockenmedium über der Papierbahn üblicherweise um eine
halbe Teilung versetzt gegen die Blasdüsenrohre unter
der Papierbahn angeordnet. Dadurch schwebt und
durchläuft die Papierbahn eine langgestreckte etwa
sinusförmige Schlangenform mit z. B. 40 Wellenbergen in
250 mm Abstand auf 10 m Länge.
Die Papierbahnwellung scheint bei Betrieb still zwischen
den ortsfesten Blasrohren zu stehen, während die
Papierelemente tatsächlich mit 5-15 m/s
Geschwindigkeit die mit heißer Blasluft erzeugten Täler
und Berge der Papierbahn im Trockner durchlaufen.
Die erforderliche Papierbahnspannung wird bei laufender
Bahn mit großer Genauigkeit ständig aufrechterhalten.
Dazu fördern hinter dem Schwebetrockner angeordnete
Kühlwalzen durch entsprechende Voreilung etwas mehr
Papier als die letzte Druckeinheit vor dem
Schwebetrockner anliefert.
Im Idealfall läuft die Papierbahn durch die gesamte
Trocknerlänge genau parallel zur Längsachse des
Trockners.
Leider haben die bisher bekannten
Heißluft-Schwebetrockner jedoch wegen ihrer großen Länge
zum Teil erhebliche Probleme mit sogenannten seitlichen
Bahnverlauf. Dieses komplexe Verhalten zeigt sich
verschieden stark bei unterschiedlichen
Bahngeschwindigkeiten, bei verschiedenen
Papiergewichten, bei unterschiedlich gewählter
Bahnspannung, bei unterschiedlicher Heißlufttemperatur
je nach Papiergewicht bei Natur- oder gestrichenen
Papieren, bei unterschiedlichen Drucksujets mit viel
oder wenig Farbe, bei symmetrischer und unsymmetrischer
Sujetverteilung bei mittig oder außermittig zur
Trocknerlängsachse laufenden Bahnen verschiedenster
Bahnbreiten usw.
An sich soll die Papierbahn bei mittigem Bahneinlauf in
den Schwebetrockner auch genau mittig den Trockner
verlassen. Häufig ist dies nicht der Fall - d. h. die
Bahn läuft zwar aus dem letzten Druckwerk exakt kommend
mittig in den Trockner ein, verläßt den Schwebetrockner
jedoch quer zur Bahnlaufrichtung seitlich um 10 mm,
20 mm oder gar 50 mm verschoben in Richtung Bedienungs-
oder Antriebsseite. Toleranzen von ±10 mm sind erlaubt
und werden durch bekannte "Web aligner" nach Trocknung
und Kühlung ausgeglichen. Größere Abweichungen führen zu
Störungen im Bahnlauf und im Falzapparat zu
Faltenbildungen und Verfalzungen, die Makulatur
bedeuten.
Verläuft eine 1 m breite Bahn ±10 mm auf 10 m Länge,
bedeutet dies nur ± ein Promille auf die Trocknerlänge
bezogen, aber schon ± ein Prozent auf die Bahnbreite.
Diese Genauigkeitsanforderungen machen
Heatset-Schwebetrockner sehr teuer.
Die DE 39 05 472 A1 beschreibt einen Trockner, bei dem
Schlitze einer Ableiteinrichtung einstellbar sind, um
eine Lage einer Bahn zu steuern.
Aus der DE 26 44 618 A1 ist eine Vorrichtung zum
Trocknen und schwebenden Führen einer Bahn mittels
Blasstrahlen bekannt. Dabei hat die Bahn wellenförmigen
Verlauf. Diese Blasstrahlen sind zur Verstärkung der
Wellenbildung der Bahn veränderbar. Mittels dieser
Veränderung der Wellenbildung soll eine
Richtungsveränderung der Bahn erfolgen, so daß die
Wellen der Bahn auf derjenigen Seite der Bahn größer
sind, in deren Richtung die Bahn verläuft.
Versuche zeigten aber, daß durch die Veränderung der
Wellen der Bahn nicht die gewünschte Richtungsänderung
bewirkt wird.
Die DE 29 41 282 A1 beschreibt eine Blasdüse eines
Schwebetrockners bei der eine Luftströmung mit einer
Komponente quer zur Transportrichtung einer Bahn erzeugt
wird.
Diese Querkomponenten der Luftströmung werden nicht zur
Veränderung einer Lage der Bahn benutzt, sondern es soll
sich eine gleichmäßigere Trocknung der Bahn ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Veränderung einer Lage einer Bahn zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teiles der Ansprüche 1 und 3 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß die bekannten
Bahnverlaufprobleme gelöst werden. Mit diesem
Schwebetrockner ist der Bahnauslauf vom Trockner
gegenüber dem Bahneinlauf seitlich korrigierbar ist. Der
Trockner muß nicht abgekühlt sein, um Korrekturen bzw.
Anpassungen an veränderte Produktionsbedingungen
durchführen zu können. Der Drucker soll einen
auftretenden seitlichen Bahnverlauf manuell auf "Null"
zurückführen können oder der seitliche Bahnverlauf soll
gemessen und automatisch über eine Regelstrecke
korrigiert werden.
Durch Beaufschlagen einer Bahn mit einer durch die
Luftströmung erzeugte Kraftkomponente in Richtung einer
Seitenkante der Bahn wird eine Richtungsänderung der
Bahn bewirkt. Eine Resultierende aller auf die Bahn
wirkender Kräfte weist also eine Komponente in Richtung
einer Seitenkante der Bahn auf. In Abhängigkeit einer
Größe dieser Komponente wird eine Richtungsänderung der
Bahn in Richtung derjenigen Seitenkante, in die die
Komponente zeigt, bewirkt.
Eine derartige Kraftkomponente in Richtung einer
Seitenkante zu erzeugen, ist beispielsweise durch
Erzeugen einer Luftströmung in Richtung dieser
Seitenkante möglich. Diese Luftströmung kann durch ein
Druckgefälle im Trockner von einer ersten zu einer
zweiten Seitenkante erzeugt werden. Auch ist es möglich
Geschwindigkeit und/oder Richtung und/oder Menge
eines auf die Bahn wirkenden gasförmigen Mediums zum
Trocknen, z. B. Luft, zu verändern. Die auf die Bahn
wirkende Geschwindigkeit der Blasstrahlen kann
beispielsweise mittels Veränderung des Druckes oder
mittels Veränderung eines Abstandes zwischen
Düsenöffnung und Bahn erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Schwebetrockners
näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines
Schwebetrockners;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines unausgelenkten
Schwebetrockners in Transportrichtung "T" einer
Bahn;
Fig. 3 einen Verlauf der Bahn im Schwebetrockner nach
Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Ansicht des ausgelenkten
Schwebetrockners gemäß Fig. 2;
Fig. 5 einen Verlauf der Bahn im Schwebetrockner nach
Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Ansicht des ausgelenkten
Schwebetrockners gemäß Fig. 2;
Fig. 7 einen Verlauf der Bahn im Schwebetrockner nach
Fig. 6;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispieles eines Schwebetrockners;
Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf einen Verlauf
der Bahn im Bereich des Schwebetrockners.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine an sich bekannte
Wellenform der laufenden Bahn 1, z. B. einer Papierbahn,
im Schwebetrockner 2, erzeugt durch mit Blasdüsen 3
versehene Blasdüsenrohre 4, 6. Die oberhalb und
unterhalb der Bahn 1 angeordneten Blasdüsenrohre 4, 6
sind parallel versetzt zueinander und quer zur
Transportrichtung "T" der Bahn an einer oberen 7 und
unteren 8 Kammer befestigt. Dadurch läuft die Bahn 1
wellenförmig durch den Schwebetrockner 2.
Bei einer Bauart des Schwebetrockners 2 hängt die obere
Kammer 7 mit den Blasdüsenrohren 4 fest montiert
zwischen Tragsäulen 9, 11. Die untere Kammer 8 mit den
Blasdüsenrohren 6 ist beweglich mittels Rollen 12 in den
Tragsäulen 9, 11 geführt und kann von einer
Betriebsposition "B" in eine Wartungsposition "W"
parallel abgesenkt werden. In geschlossener
Betriebsposition "B" liegen Anschläge 13 der unteren
Kammer 8 an festen Anschlägen 14 und in Zentrierzapfen
16.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Schwebetrockners 2 gemäß
Fig. 1 in unausgelenkter Stellung. Die oberen und
unteren Blasdüsenrohre 4, 6 sind üblicherweise fest an
die zugehörigen Kammern 7, 8 montiert und liegen
parallel zueinander. Die Bahn 1 liegt - mit parallelen
Wellenbergen und -tälern - parallel dazwischen.
Fig. 3 stellt den Verlauf der Bahn 1 mit gleichhohen, in
sich parallelen Wellenbergen und Tälern dar, die von den
parallel liegenden Blasdüsen 3 gemäß Fig. 1 und Fig. 2
erzwungen werden.
In Fig. 4 ist in der unteren Kammer 8 um ihre sich in
Transportrichtung "T" erstreckende Längsachse 17
senkrecht zur Transportrichtung etwas geschwenkt. Über
die gesamte Länge des Schwebetrockners 2 ist dadurch ein
Abstand a1 zwischen den Blasdüsen 3 am Ende der
Blasdüsenrohre 4, 6 auf einer Bedienungsseite 18 kleiner
als ein Abstand a2 zwischen den Blasdüsen 3 am Ende der
Blasdüsenrohre 4, 6 auf einer Antriebsseite 19. Bei
gleichem Druck und gleicher Menge eines gasartigen
Trocknungsmediums, z. B. Luft, entsteht somit eine
Luftströmung von der Bedienungsseite 18 zu der
Antriebsseite 19. Dadurch wirkt eine Kraftkomponente in
Richtung Antriebsseite 19. Die Bahn 1 verläuft dadurch
über die Länge des Schwebetrockners 2 seitlich in
Richtung Antriebsseite 19 gemäß Fig. 5. Verstellbare
Keile 21, 22 auf der Antriebsseite 19 und auf der
Bedienungsseite 18, die mit den Anschlägen 13 der
unteren Kammer 8 und den Anschlägen 14 der oberen Kammer
7 zusammenwirken, justieren stufenlos die gewünschte
Schwenkstellung der Blasdüsenrohre 4, 6.
Fig. 7 zeigt einen seitlichen Verlauf der Bahn 1 zur
Bedienungsseite 18, wenn ein Abstand a3 der Blasdüsen 3
der oberen und unteren Kammer 4, 6 auf der
Bedienungsseite 18 größer als ein Abstand a4 auf der
Antriebsseite 19 ist gemäß Fig. 6.
Anstelle der unteren Kammer 8 in Fig. 1, 2, 4 und 6 kann
die obere Kammer 7 oder können auch untere 8 und obere 7
Kammer um die Längsachse 17, d. h. Transportrichtung
"T", schwenkbar sein.
Fig. 8 zeigt, daß das Schwenken einer oberen 7, unteren
8 oder beider Kammern nicht um die Längsachse 17 in
einer Mitte des Schwebetrockners 2 der Fig. 4 und Fig. 6
erfolgen muß. Gekippt werden kann auch generell um
irgendeine Längsachse des Schwebetrockners 23 mit den
Kammern 24, 26. Besonders geeignet als Schwenkachse ist
eine Längskante, z. B. auf Antriebsseite 19, auf die die
bewegliche Kammer 26 beim Schließen aufsetzt. Dann
genügt an der Längskante auf der Bedienungsseite 18 ein
Satz variabler Anschläge 27 in z. B. 2 m Abstand für ein
stufenloses oder gestuftes Verstellen des Abstandes der
unteren Kammer 26 über die gesamte Trocknerlänge zwecks
gewünschter Schrägstellung aller Blasrohre 6 der unteren
Kammer 26 relativ zur oberen Kammer 24 für einen
optimalen Bahnlauf im Schwebetrockner 23. Die Anschläge
27 können beispielsweise Gewindebolzen 28 sein, die über
Schneckenräder 29 mittels Schnecken 31 über ein Handrad
32 von außen einzeln oder zentral oder motorisch
verstellbar sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird ein
geschlossener Regelkreis für die automatische Korrektur
etwaigen Bahnverlaufes eingeführt. Beispielsweise
befinden sich beim Trockner 33 nach Fig. 9 zwischen
Trocknerende 38 und Kühlwalzen 39 Fotozellen 42, die die
Papierbahnseitenkanten auf Bedienungsseite 18 und
Antriebsseite 19 überwachen. Läuft die Bahn 1 aus der
Mittellage, wird über einen Rechner oder dgl. eine
Korrekturkippung des beweglichen Blaskastens oder
Blasrahmens ausgelöst und, die Bahn 1 so automatisch in
der Mittellage gehalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren korrigiert oder
kompensiert ein im Schwebetrockner 2, 33 vorhandenes
oder entstehendes Bahnverlaufen automatisch. In
vorteilhafter Weise werden langwierige Justagen bei
Trocknermängeln vermieden. Der Drucker wird entlastet
von einer Überwachungsaufgabe. Es ist möglich,
schnellere, d. h. noch längere Trockner zu bauen, weil
etwaiges Bahnverlaufen mit der erfindungsgemäßen
Anordnung korrigierbar ist.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht die
Veränderung der auf die Bahn 1 wirkender Reibungskräfte
zwecks Korrektur des Bahnverlaufes im Trockner dadurch
vor, daß die gesamten Blasluftrohre nicht quer zu einer
Trocknerlängsachse kippbar, sondern wie bisher bekannt
fest im Unter- und Oberkasten angeordnet sind. Alle oder
auch einzelne Rohre, z. B. am Trockneranfang, sind
jedoch in Trocknermitte verschlossen. Die Rohre werden
auf Bedienungsseite 18 und Antriebsseite 19 getrennt mit
Luft versorgt. Die getrennte Luftversorgung ist nach
Luftmenge und Luftdruck feinregelbar. Auch mit dieser
Methode kann die Komponente der Reibungskräfte quer zur
Transportrichtung "T" in Richtung Antriebs- und
Bedienungsseite gleich oder verschieden groß gemacht
werden für geraden oder leicht gekrümmten Papierlauf im
Trockner. Die Blasrohre können auch in mehr als zwei
Kammern mit getrennter Luftversorgung aufgeteilt werden.
Auch hier kann ein geschlossener Regelkreis mit
Fotozellen oder dgl. zur automatischen
Bahnkantenlagenfeststellung verwendet werden. Ein
Rechner sorgt für richtige Luftmenge und Druck auf
Bedienungs- und Antriebsseite des Trockners, so daß die
Bahn am Trocknerende auf Mitte gesteuert bleibt oder
seitlich dorthin geregelt wird, wo der Drucker sie zum
optimalen Falzapparateinlauf haben will.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die
Richtungsänderung der Bahn 1 durch Veränderung der auf
die Bahn 1 wirkenden Reibungskräfte erfolgt, so daß eine
Komponente einer Resultierenden aller auf die Bahn 1
wirkenden Reibungskräfte in Richtung der gewünschten
Richtungsänderung der Bahn 1 weist.
Claims (3)
1. Verfahren zur Veränderung einer Lage einer Warenbahn
(1) quer zur Transportrichtung (T) in einem
Schwebetrockner (2; 23; 33), wobei die Warenbahn (1) mit
aus oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordneten
Blasdüsen (3) austretenden Blasstrahlen beaufschlagt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen
Blasdüsen (3) und Warenbahn (1) auf der in Richtung der
gewählten Lageveränderung liegenden Seite (18; 19) des
Trockners (2; 23; 33) derart verändert wird, daß dieser
Abstand größer ist als auf der gegenüberliegenden Seite
(18; 19).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ist-Lage der Warenbahn (1) nach Austritt aus
dem Schwebetrockner (2; 23; 33) ermittelt wird, daß eine
Abweichung dieser Ist-Lage von einer Soll-Lage der
Warenbahn (1) als Maß zur Veränderung des Abstandes der
Blasdüsen (3) zur Warenbahn (1) herangezogen wird.
3. Verfahren zur Veränderung einer Lage einer Warenbahn
(1) quer zur Transportrichtung (T) in einem
Schwebetrockner (2; 23; 33), wobei die Warenbahn (1) mit
aus oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordneten
Blasdüsen (3) austretenden Blasstrahlen beaufschlagt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lageveränderung
der Bahn (1) ein Druck des Trocknungsmediums der
Blasdüsen (3) derart verändert wird, daß im Betrieb des
Schwebetrockners (2; 23; 33) dieser Druck auf der in
Richtung der gewählten Lageveränderung liegenden Seite
(18; 19) des Trockners (2; 23; 33) niedriger ist als auf
der gegenüberliegenden Seite (18; 19).
Priority Applications (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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1996
- 1996-11-14 DE DE19647050A patent/DE19647050C2/de not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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