EP1502991B1 - Vorrichtung zur Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn - Google Patents
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Definitions
- the inventors have recognized that the ratio of the nozzle beam width and the suction gap width is particularly important here.
- the formation of a pronounced pressure pad between the fibrous web and the device according to the invention is possible for the first time without much effort.
- the pressure pad is even so pronounced that it can hold the balance to a high set web tension, which was previously only limited, especially at high air temperatures possible.
- the device according to the invention can therefore be used particularly effectively for drying the fibrous web, in particular for drying a freshly applied coating on a web page, whereby the sensitive application layer is spared.
- FIG. 1 a partial area of the device according to the invention seen in the cross-machine direction in a schematic representation
- the board web 1 was in the example chosen in a previous, not shown step with a liquid to pasty coating medium (eg
- the said device 2 therefore consists of an arc-shaped juxtaposition of several box-like, hollow nozzle bars 3 and a plurality of suction channels 4 located therebetween, so that an arcuate, convex track guide surface 5 is formed.
- a corresponding number of nozzle bars 3 and located therebetween suction channels 4 are selected.
- the beginning and the end of the device - seen in the transverse direction - forms a nozzle bar.
- the width B D of a nozzle bar 3 two to fifty times greater, preferably three to ten times greater than the width B S of a directed into the interior of the device 2 suction channel 4 is.
- the triple size of the nozzle bar 3 is selected with respect to the suction channel 4.
- Such a nozzle bar 3 has at its two upper outer edges in each case over its entire length reaching row of nozzle openings 3b for the supply of the blast air 7.
Landscapes
- Paper (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Advancing Webs (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in der
EP 0 561 256 A1 bzw.DE 3 841 909 A1 sowie in der noch nicht veröffentlichtenDE 102 56 512.0 (PU11425) beschrieben. - Eine Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, wird gegenwärtig aus Wirtschaftlichkeitsgründen in immer größerer Breite, die oftmals 10m und mehr betragen kann, hergestellt. Dies geschieht bei hohen Maschinengeschwindigkeiten. Außerdem wird die Faserstoffbahn, insbesondere zum Zwecke der besseren Bedruckbarkeit häufig mit Streichfarbe, Stärke oder Leim beschichtet. Dabei soll ein, über die gesamte Bahnbreite reichender gleichmäßiger Auftrag, sowie eine sichere Bahnführung möglich sein.
- Diese Forderung ist insbesondere dann sehr anspruchsvoll, wenn die Bahn bei hohen Zügen gleichzeitig umgelenkt und getrocknet werden soll und ist um so schwieriger zu realisieren, je schneller die Bahn in der Maschine läuft. Außerdem spielt dabei die Qualität der Faserstoffbahn und das Auftragsmedium eine wichtige Rolle.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Vorrichtung zum berührungslosen Führen, Ändern der Richtung und Trocknen einer laufenden Faserstoffbahn zu schaffen.
- Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
- Die Erfinder haben erkannt, dass es dabei vor allem auf das Verhältnis von Düsenbalkenbreite und Saugspaltbreite ankommt.
- Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist die Ausbildung eines ausgeprägten Druckpolsters zwischen Faserstoffbahn und erfindungsgemäßer Vorrichtung erstmalig ohne größeren Aufwand möglich. Das Druckpolster ist dabei sogar so stark ausgeprägt, dass es Gleichgewicht zu einem hohen eingestellten Bahnzug halten kann, was bisher nur , insbesondere bei hohen Lufttemperaturen, eingeschränkt möglich war.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich deshalb besonders effektiv zur Trocknung der Faserstoffbahn, insbesondere zur Trocknung einer frisch aufgebrachten Beschichtung auf eine Bahnseite einsetzen, wodurch die empfindliche Auftragsschicht geschont wird.
- Der Trocknungseffekt erfolgt durch das Blasen von erhitzter Luft. Die erhitzte Luft belädt sich durch ihren Kontakt mit der feuchten Faserstoffbahn mit Wasserdampf und wird zwischen den einzelnen Düsenbalken durch erfindungsgemäße Saugspalte abgesaugt. Damit wird eine zweidimensionale Strömungsführung erzielt, wodurch das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen nicht negativ beeinflusst wird.
- Gleichzeitig wird im Bereich des Düsenbalkens zwischen einer Düsenbalkenaußenfläche und der vorzugsweise bestrichenen Seite der Faserstoffbahn das oben beschriebene stabile Druckpolster geschaffen, auf dem die Faserstoffbahn berührungslos laufen kann, eine gewollte, definierte Richtungsänderung erfährt und wie gesagt auch getrocknet wird.
- Dies ist um so bedeutender, da die Ausbildung eines stabilen, ausgeprägten Druckpolsters bisher in der Praxis nur durch Erhöhung der ausgeblasenen Luftmenge möglich war.
- Diese erhöhten Luftmengen erfordern aber höheren Energieaufwand. Konstante Austrittsquerschnitte führen bei erhöhten Luftmengen zu einem erhöhten Turbulenzgrad, der wiederum zu Vibrationen und Bahnflattern führt.. Außerdem sind der Größe der Austrittsquerschnitte im Hinblick auf die Gleichverteilung der zugeführten Luftmenge Grenzen gesetzt. Außerdem nehmen bei hohen Luftmengen die Strömungsgeräusche über ein tolerierbares Maß hinaus zu.
Des weiteren würden größere Luftmengen größere Abmessungen der Vorrichtung und der mit ihr verbundenen Einrichtungen (wie Rohrleitungen, Ventilatoren, Brennkammern, Wärmetauscher usw.) erfordern oder der Druckverlust innerhalb der Vorrichtung wird zu groß. - Diese negativen Auswirkungen werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung vermieden.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
- Es zeigt
-
Figur 1 : einen Teilbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Maschinenquerrichtung gesehen in schematischer Darstellung - Innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn ist zur kontaktlosen Führung, Umlenkung und Trocknung der im Beispiel gewählten laufenden Kartonbahn 1 eine Vorrichtung 2 vorgesehen. Die Vorrichtung 2 entspricht in ihrer Länge dabei mindestens der Breite der über sie laufenden Kartonbahn 1.
- Die Kartonbahn 1 wurde im gewählten Beispiel in einem vorherigen, nicht dargestellten Schritt mit einem flüssigen bis pastösen Beschichtungsmedium (z.B.
- Streichfarbe) versehen und läuft in Laufrichtung L einem nächsten (im Beispiel nicht näher bestimmten) Behandlungsschritt N zu, wodurch eine kontaktlose Führung derselben relativ schwierig zu bewerkstelligen ist.
- Die besagte Vorrichtung 2 besteht deshalb aus einer bogenförmigen Aneinanderreihung von mehreren kastenartigen, hohlen Düsenbalken 3 und mehreren dazwischen liegenden Saugkanälen 4, so dass eine bogenförmige, konvexe Bahnführungsfläche 5 entsteht. Je nachdem wie groß der Umschlingungs- bzw. Umlenkungswinkel α sein soll, werden entsprechend viele Düsenbalken 3 und dazwischen befindliche Saugkanäle 4 gewählt. Den Anfang und das Ende der Vorrichtung - in Querrichtung gesehen- bildet je ein Düsenbalken 3.
- Zur Ausbildung eines stabilen Druckpolsters 6 zwischen der Vorrichtung 2, das heißt zwischen einer Außenflächen 3a eines des Düsenbalkens 3 bzw. der Bahnführungsfläche 5 aller vorhanden Düsenbalken (siehe strichpunktierte Linie) und der Faserstoffbahn 1, steht die Breite eines Düsenbalkens 3 im bestimmten Verhältnis zur Breite eines dazwischen liegenden Saugkanals 4.
- Mit dem gewähltem Breitenverhältnis wird ein optimales Verhältnis zwischen zuströmender Blasluft 7 und der mit Wasserdampf beladenen durch den Saugkanal 4 abzuführenden bzw. abzusaugenden Luft 8 pro zugeführtem Bereich der Faserstoffbahn 1 geschaffen, ohne dass die zugeführte Menge an Blasluft 7 erhöht werden muss. Außerdem sind dadurch hohe Bahnzüge beherrschbar.
- Es ist vorgesehen, dass die Breite BD eines Düsenbalkens 3, zwei bis fünfzig mal größer, vorzugsweise drei bis zehn mal größer als die Breite BS eines in das Innere der Vorrichtung 2 gerichteten Saugkanals 4 ist.
- Im Beispiel ist die dreifache Größe des Düsenbalkens 3 gegenüber dem Saugkanal 4 gewählt.
- Ein solcher Düsenbalken 3 weist an seinen beiden oberen Außenrändern jeweils eine über seine gesamte Länge reichende Reihe an Düsenöffnungen 3b für die Zuführung der Blasluft 7 auf.
- Die ansonsten ebene, der Faserstoffbahn 1 zugewandte, Außenfläche 3a des Düsenbalkens 3 ist dazu an diesen Rändern in einem Winkel ϕ von 10° bis 80°, vorzugsweise 30° bis 60° nach dem Inneren hin bzw. zur Mitte des Düsenbalkens 3 zeigend abgewinkelt, wodurch auch die Düsenöffnungen 3b in diesem Winkel geneigt sind. Die ausströmende Blasluft 7 erzeugt dadurch besonders effektiv das Druckpolster 6.
- Die Blasluft 7 hat eine Austrittsgeschwindigkeit von 30 bis 80 m/s und weist eine Temperatur von bis zu 450 °C auf, wodurch die Faserstoffbahn 1 bzw. die frisch aufgetragene Mediumsschicht kontaktlos getrocknet wird.
- Die Düsenöffnungen 3b sind dabei in Form von kreisförmig, elliptisch oder polygonartig ausgebildeten Lochungen oder auch in Form von langgestreckten Schlitzen in Frage. Kreisförmige Öffnungen sind allerdings einfacher herstellbar und besonders günstig hinsichtlich der Wärmeübertragungseigenschaften..
Claims (5)
- Vorrichtung zur Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einem Blasluft (7) - beaufschlagten, kastenartig aufgebauten Düsenbalken (3), welcher eine Reihe von Düsenöffnungen (3b) aufweist, aus denen die Blasluft (7) in Richtung der Faserstoffbahn (1) austritt und dabei ein Druckpolster (6) ausbildet, wobei die Vorrichtung (2) eine bogenförmige Bahnführungsfläche (5) bildet, wobei neben dem wenigstens einen Düsenbalken (3) ein Saugspalt (4) vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite (BD) des Düsenbalkens (3) zur Breite (BS) des Saugspaltes (4) in dem Verhältnis 2 < BD/BS < 50 steht und die Düsenöffnungen (3b) im Düsenbalken (3) in einem Winkel ϕ zwischen 10° und 80°, insbesondere 30° und 60° zu Mitte des Düsenbalkens (3) hin geneigt sind, wobei der Düsenbalken (3) an seinen beiden oberen Außenrändern, jeweils über seine gesamte Länge reichend, die Reihe an Düsenöffnungen (3b) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verhältnis der Breiten zwischen Düsenbalken (3) und Saugspalt (4) 3 < BD/BS < 10 gewählt ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Austrittsgeschwindigkeit der Blasluft (7) aus den Düsenöffnungen (3b) 30 bis 80 m/s beträgt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur kontaktlosen Trocknung der Faserstoffbahn (1) die Blaslufttemperatur auf bis zu 450°C einstellbar ist. - Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Düsenöffnungen (3b) kreisförmig, elliptisch, polygonartig oder schlitzförmig ausbildbar sind.
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