EP1712501A2 - Bahnleitelement - Google Patents

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EP1712501A2
EP1712501A2 EP06110145A EP06110145A EP1712501A2 EP 1712501 A2 EP1712501 A2 EP 1712501A2 EP 06110145 A EP06110145 A EP 06110145A EP 06110145 A EP06110145 A EP 06110145A EP 1712501 A2 EP1712501 A2 EP 1712501A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
web
guiding element
element according
web guiding
inner layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06110145A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1712501A3 (de
Inventor
Manfred Ueberschär
Benjamin Méndez-Gallon
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1712501A2 publication Critical patent/EP1712501A2/de
Publication of EP1712501A3 publication Critical patent/EP1712501A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/24—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by fluid action, e.g. to retard the running web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/32—Arrangements for turning or reversing webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/11—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing fluidised bed
    • B65H2406/111—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing fluidised bed for handling material along a curved path, e.g. fluidised turning bar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/11—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing fluidised bed
    • B65H2406/113—Details of the part distributing the air cushion
    • B65H2406/1131—Porous material

Definitions

  • the invention relates to a web guide for guiding and / or deflection of a running paper, cardboard or other fibrous web, which is acted upon with compressed gas and extends substantially over the entire width of the fibrous web, comprising a jacket with a fibrous web associated Bruleit Structure and at least a gas-permeable, porous layer to form a support film between the web guide surface and the fibrous web running over it.
  • a web guiding element with an air-permeable, porous and cylindrically shaped surface is already known from various documents. On the DE-A1 103 22 519 should be referenced here.
  • baffles With such baffles a defined uniform air distribution should be possible so that the fibrous web can be guided without contact and without the risk of wrinkles during their run through a manufacturing and / or finishing machine.
  • the invention is therefore based on the object to provide a particularly improved in this respect web guiding element with which a contactless guidance and deflection of a fibrous web is possible.
  • the object of the invention is achieved by a specified in the characterizing part of claim 1 Bruleitelement.
  • the jacket of the Bruleitiatas consists of an inner and an outer layer, wherein the outer layer of the gas-permeable, porous material.
  • the inner layer is designed to have a stability-forming effect.
  • this inner layer has a multiplicity of passage openings, which are connected to at least one pressure chamber for acting on the web guide element with the compressed gas.
  • both layers that is to say the outer and the inner layer, are of continuous design, so that their production is less complicated.
  • the compressed gas used is conditioned air (cleaned and filtered).
  • the inventors have recognized that the air, as it flows through the web guiding element or the multi-layered jacket in the radial direction from the inside to the outside towards the fibrous web to be guided, experiences a large pressure drop. This pressure drop causes constant amounts of air to be released. Surprisingly, this works even in those cases where the distance between the web guiding element and the fibrous web is different, ie uneven.
  • At least one pressure chamber is mounted in the interior of Bruleitiatas, which makes it possible to flow against the shell of the Bruleitiatas with the compressed gas or compressed air from the inside.
  • the arrangement of several peripherally mounted pressure chambers is expedient.
  • the number and size of the pressure chambers depend on the size of the entire Bruleitiatas. In other words, the size is determined by the desired functional area, that is to say the area around which the fibrous web is to wrap. So is a complete circular cylindrical cross-sectional shape, as well as a quarter-circle shape with just such wrap, also a training in semicircular shape with wrap of 180 °, but also a straight and flat design possible.
  • the inner layer responsible for the stability ie also the support function, has a multiplicity of passage openings. These are in communication with the at least one pressure chamber arranged below Compressed air connections. For smaller designs, a single air connection and only a single pressure chamber are sufficient.
  • Each pressure chamber can be provided with its own compressed air connection.
  • the pressure chambers can all be acted upon with the same supply pressure. But it is also a different supply possible, for example, supply and outlet areas (where the fibrous web runs to the web guide element and runs) to supply differently.
  • the supply pressure is uniformly distributed over the width (seen in the width direction of the fibrous web or the web guide element).
  • a plurality of side walls may be provided, with which the pressure chamber / pressure chambers are delimited in a zonal manner, so that a zonal cross-profiling, i. Zone-wise other supply pressure is possible.
  • the inner layer may be both an integral part of the supporting body of the web guiding element, as well as itself form the supporting body.
  • the inner layer is made of a pipe or a pipe section. Decisive for the selection is, as just described, the intended degree of wrap around the fibrous web. When looping around 180 °, you would choose about half a pipe cross-section. Accordingly, then the outer layer is to produce in size.
  • the outer, gas-permeable and porous layer is applied to the inner layer by means of thermal spraying or by sintering.
  • This outer layer which may be referred to as a functional layer, has fractions of iron and / or chromium and / or nickel and / or molybdenum and / or aluminum or aluminum alloys or aluminum hydroxide and / or silicon or may also consist of duroplastic-aluminum composite materials consist.
  • the outer layer may be composed of a plurality of homogeneous layers. It may be advantageous if the individual air permeability decreases towards the outside or, the air resistance increases towards the outside. In certain cases, it may also be advantageous if the layer is formed inhomogeneous and their air resistance within the layer continuously increases towards the outside.
  • the layer thickness of the outer layer is in total between 0.5 and 20 mm and the layer thickness of the stability-forming, inner layer is about 5 to 50 mm.
  • the latter dimension depends on how wide the machine is. The wider this is, the thicker the inner layer is to choose.
  • the jacket of the web guiding element can be made machine-wide. But it can also consist only of individual sections, which are applied to a continuous, machine-wide carrier. In this case, the inner layer needs to be less thick.
  • the inner layer of a variety Passages in the form of circular holes or slots has.
  • the flow of the outer layer can be done from below or from the inside and reach the intended pressure drop on the outer surface of the outer layer, for the purpose of a uniform and defined air distribution.
  • the design of the individual passage openings of the inner layer or of the supporting body can be taken from further subclaims.
  • the web guiding element according to the invention is intended for use within a machine for the production and / or finishing of a fibrous web, which should preferably be a paper web.
  • a preferred application site is its arrangement immediately after a coating station for one or both sides of the fibrous web, where the application layer of the freshly coated fibrous web should not be damaged during further operation by the machine and therefore a non-contact guiding and possibly deflecting the web is necessary.
  • the inner layer 4 is stability forming, i. forms a support body or part of a supporting body 6 of the web guiding element 1, wherein the inner layer 4 consists of a tube or a pipe segment and is made of steel.
  • the outer layer 5 which can be labeled as a functional layer, consists of a sprayed or sintered, gas-permeable and porous material. Therefore are proportions of chromium and / or aluminum and / or molybdenum and / or silicon and / or nickel and / or iron or even composites in question. Thus, a functional layer is created which has a sufficiently high hardness and wear resistance.
  • a plurality of pressure chambers 7 here in L-shape (in the example seven chambers are shown) sawtooth incorporated.
  • This shape of the pressure chambers 7 is relatively easy to produce and also allows the symmetrical attachment of each one air pressure port 8.
  • Each chamber is thus provided with an air connection, wherein the pressure chambers 7 are all acted upon by the same supply pressure or with different pressures.
  • the different loading is to be selected when the inlet area 9 (where the fibrous web 3 the Bruleitelement 1 converges) and / or the outlet area 10 (where the fibrous web leaves the guide element 1 in the web running direction L again) to be supplied differently.
  • the layer thickness of the outer layer 5 is in total between 4 to 20 mm, and the layer thickness of the stability-forming, inner layer is about 5 to 50 mm.
  • the inner layer has a plurality of passage openings 13. The corresponding arrangement of these passage openings is shown in hole patterns of Figure 2 in Figures 2a to 21.
  • the passage openings 13 establish the connection between the pressure chambers 7 and the outer layer 5 of the web guiding element 1.
  • the passage openings 13 in the form of circular holes, as shown in Figures 2a and 2b show or in the form of slots, as the figure 2c to 21, manufactured.
  • the passage openings 13 are produced by the laser process. They are introduced as small circular parallel holes with the same distance from each other ( Figure a) or in an offset arrangement and at the same distance ( Figure b).
  • the passage openings 13 are preferred in the form of elongated holes, because they can be produced more easily by means of thermal interrogation methods, such as plasma or flame cutting cost. These may also have the shape of ovals 3.2 and are shown in Figures c) to l) only as short dashes.
  • the passage openings 13 have a maximum width b of 0.2 to 1 mm. The dimensions also apply as the diameter of the circular holes in pictures a) and b).
  • the constant length d of the preferred elongated and approximately in the direction of L aligned passage openings 13, as the pictures c) to l) suggest, is about 5 to 20 mm. In example c) and d) the length is 5mm, in the remaining examples 10mm.
  • the passage openings 13 each have a distance a to each other between less than 5 mm to less than 15 mm. In the example according to Figure a) and b) with small circular holes, the distance a) is only 4mm. In Example c) and g) each 10 mm, in Example d) f) h) i) k) and I) each 14mm, in Example j) 6mm.
  • Figures a) to I) show that the passage openings 13 are arranged in rows R.
  • the individual passage openings 13 can be arranged offset from one another with respect to a neighboring row, as shown in the pictures d), f), g), i), k), j). In this case, intermediate distances between the individual rows R, as shown in Figure d) and f) or no intermediate distances between the individual rows R, as g), or overlaps the ends of the passage openings 13, as shown in Figure j), possible.
  • the rows R of the passage openings 13 have a distance A of about 3 to 18mm to each other.
  • the figures k) and l) are intended to show that it is also possible to align the passage openings 13 at an angle ⁇ to the running direction L of the fibrous web, because thus seen an increase in the effective area of the blow holes 13 by their coverage in the edge regions in the transverse direction Q, is possible and thereby improves the flow of the outer layer 5 and thus the leadership of the fibrous web 3.
  • the angle ⁇ is between 7 ° and 15 °.
  • the web element 1 according to the invention is intended to be able to act directly on a coating device for coating one or both sides of the fibrous web 3.

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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, aufweisend einen Mantel (2) mit einer der Faserstoffbahn (3) zugeordneten Bahnleitfläche (2a) und wenigstens einer gasdurchlässigen, porösen Schicht, um zwischen der Bahnleitfläche (2a) und der darüber laufenden Faserstoffbahn (3) einen Tragfilm zu bilden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Mantel (2) aus einer inneren (4) und einer äußeren Schicht (5) besteht, wobei die äußere Schicht (5) aus dem gasdurchlässigen, porösen Material besteht, welches einen Widerstand gegen das den Mantel (2) durchströmende Druckgas () bildet und wobei die innere Schicht (4) stabilitätsbildend ist und eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen (13) aufweist, die in Verbindung stehen mit wenigstens einer Druckkammer (7) für die Beaufschlagung mit dem Druckgas.

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, aufweisend einen Mantel mit einer der Faserstoffbahn zugeordneten Bahnleitfläche und wenigstens einer gasdurchlässigen, porösen Schicht, um zwischen der Bahnleitfläche und der darüber laufenden Faserstoffbahn einen Tragfilm zu bilden.
  • Ein Bahnleitelement mit einer luftdurchlässigen, porösen und zylindrisch geformten Oberfläche ist aus verschiedenen 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 der Mantel des Bahnleitelementes aus einer inneren und einer äußeren Schicht besteht, wobei die äußere Schicht aus dem gasdurchlässigen, porösen Material besteht. Die innere Schicht ist dagegen so gestaltet, dass sie stabilitätsbildend wirkt. Darüber hinaus weist diese innere Schicht eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen auf, die in Verbindung stehen mit wenigstens einer Druckkammer für die Beaufschlagung des Bahnleitelementes mit dem Druckgas.
    Erfindungsgemäß sind beide Schichten, also die äußere und die innere Schicht, durchgängig ausgebildet, so dass deren Herstellung weniger aufwändig ist.
  • Als Druckgas wird konditionierte Luft (gereinigt und gefiltert) verwendet.
    Die Erfinder haben erkannt, dass die Luft beim Durchströmen des Bahnleitelementes bzw. des aus mehreren Schichten bestehenden Mantels in radialer Richtung von innen nach außen zur zu führenden Faserstoffbahn hin, einen großen Druckabfall erfährt. Dieser Druckabfall bewirkt, dass stets gleichmäßige Luftmengen abgegeben werden. In überraschender Weise funktioniert das sogar in solchen Fällen, wo der Abstand des Bahnleitelementes zur Faserstoffbahn unterschiedlich, d.h. ungleichmäßig ist.
  • Aus diesem Grunde ist im Inneren des Bahnleitelementes wenigstens eine Druckkammer angebracht, die das Anströmen des Mantels des Bahnleitelementes mit dem Druckgas bzw. der Druckluft von innen her möglich macht. Zweckmäßig ist aber die Anordnung von mehreren umfangsseitig angebrachten Druckkammern. Die Anzahl und die Größe der Druckkammern richten 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. So ist eine komplette kreiszylindrische Querschnittsform, als auch eine Viertelkreisform mit ebensolcher Umschlingung, auch eine Ausbildung in Halbkreisform bei Umschlingung von 180°, aber auch eine gerade und ebene Bauweise möglich.
  • Die für die Stabilität, d.h. auch Tragfunktion zuständige innere Schicht weist, wie oben schon beschrieben, eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen auf. Diese stehen über die unterhalb angeordnete wenigstens eine Druckkammer in Verbindung mit Druckluftanschlüssen.
    Bei kleineren Bauweisen reichen ein einzelner Luftanschluss und nur eine einzelne Druckkammer aus.
  • Der Herstellungsaufwand für die einzelnen Druckkammern lässt sich minimieren, wenn jeweils dieselbe und einfache Bauform vorgesehen ist. So ist im Rahmen der Erfindung an eine L-Form gedacht, die umfangsseitig aneinander gereiht eine Sägezahn-artige Form ergibt. An der Längsseite des "L" ist dadurch auch genügend viel Platz zur Anbringung der Druckluftanschlüsse vorhanden. Andere Druckkammerformen, z.b. Rechteckformen sind aber ebenso denkbar.
  • Jede Druckkammer kann mit einem eigenen Druckluftanschluss versehen sein. Die Druckkammern können dabei alle mit dem gleichen Versorgungsdruck beaufschlagt 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 bzw. die eine Druckkammer von Seitenwänden begrenzt. In der genannten Breitenrichtung können mehrere Seitenwände vorgesehen sein, mit denen die Druckkammer/Druckkammern zonenartig abgegrenzt sind, so dass eine zonenweise Querprofilierung, d.h. zonenweise anderer Versorgungsdruck möglich ist.
  • Die innere Schicht kann sowohl integraler Bestandteil des Tragkörpers des Bahnleitelementes sein, als auch selbst den Tragkörper bilden.
  • 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 Schicht in ihrer Größe herzustellen.
  • Eine zweckmäßige Möglichkeit kann darin bestehen, dass die äußere, gasdurchlässige und poröse Schicht auf die innere Schicht mittels thermischen Spritzverfahren oder durch Sintern aufgebracht ist.
    Diese äußere Schicht, die als Funktionsschicht bezeichnet werden kann, 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.
  • Die äußere Schicht kann im Übrigen aus mehreren homogenen Lagen aufgebaut sein. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn deren einzelne Luftdurchlässigkeit nach außen hin abnimmt bzw., der Luftwiderstand nach außen hin zunimmt. In bestimmten Fällen kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Schicht inhomogen ausgebildet ist und ihr Luftwiderstand innerhalb der Schicht nach außen hin kontinuierlich zunimmt.
  • Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schichtdicke der äußeren Schicht insgesamt zwischen 0,5 und 20mm beträgt und die Schichtdicke der stabilitätsbildenden, inneren Schicht ca. 5 bis 50mm beträgt. Letzteres Maß hängt davon ab, wie breit die Maschine ist. Je breiter diese ist, desto dicker ist auch die innere Schicht zu wählen. Es soll darauf hingewiesen werden, dass der Mantel des Bahnleitelementes maschinenbreit ausgeführt sein kann. Er kann aber auch nur aus einzelnen Teilstücken bestehen, die auf einem durchgehenden, maschinenbreiten Träger aufgebracht sind. In diesem Fall braucht die innere Schicht weniger dick zu sein.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass der einen bzw. 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.
  • Sehr zweckmäßig ist es, wenn die innere Schicht eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen in Form von kreisrunden Bohrungen oder Langlöchern aufweist. Damit lässt sich 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 mit porösen Leitelementen ohne die erfindungsgemäßen Druckkammern nicht möglich.
    Die Gestaltung der einzelnen Durchtrittsöffnungen der inneren Schicht bzw. des Tragkörpers ist aus weiteren Unteransprüchen entnehmbar.
  • 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 ist seine Anordnung unmittelbar nach einer Streichstation für eine oder beide Bahnseiten der Faserstoffbahn, wo die Auftragsschicht der frisch beschichteten Faserstoffbahn nicht beim weiteren Lauf durch die Maschine nicht beschädigt werden soll und deshalb ein berührungsloses Führen und ggf. Umlenken der Bahn notwendig ist.
  • 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:
    • Figur 1:
    ein erfindungsgemäßes Bahnleitelement im Querschnitt
    Figur 2:
    die Draufsicht auf die innere Schicht der Bahnleitfläche des erfindungsgemäßen Bahnleitelementes mit verschiedenen Beispielen a bis 1 der Anordnung von Durchtrittsöffnungen
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In der Figur 1 ist ein Teilabschnitt eines erfindungsgemäßen Bahnleitelementes 1 im Querschnitt dargestellt.
  • Es weist hier einen konvex gekrümmten Mantel 2 mit einer Bahnleitfläche 2a auf, so dass das Bahnleitelement 1 in etwa einen kreisförmigen, oder halbkreisförmigen, oder viertelkreisförmigen Querschnitt bildet. Sein Querschnitt und seine Größe hängen jedenfalls vom beabsichtigten Umschlingungswinkel einer über das Bahnleitelement 1 zu führenden Faserstoffbahn 3 ab. Wenn nicht an eine Umlenkung der Faserstoffbahn 3 gedacht ist, kann der Mantel 2 des Bahnleitelementes 1 auch gerade ausgeführt sein.
  • Der Mantel 2 besteht aus einer inneren Schicht 4 und einer äußeren Schicht 5.
  • Die innere Schicht 4 ist stabilitätsbildend, d.h. bildet einen Tragkörper oder Teil eines Tragkörpers 6 des Bahnleitelementes 1, wobei die innere Schicht 4 aus einem Rohr oder einem Rohrsegment besteht und aus Stahl gefertigt ist.
  • Beide Schichten 4 und 5 sind dem Querschnitt angepasst, durchgängig ausgebildet.
  • Die äußere Schicht 5, die als Funktionsschicht bezeichenbar ist, besteht aus einem aufgespritzten oder aufgesinterten, gasdurchlässigen und porösen Material. Dafür kommen Anteile von Chrom und/oder Aluminium und/oder Molybdän und/oder Silizium und/oder Nickel und/oder Eisen oder auch Verbundwerkstoffe infrage. Damit ist eine Funktionsschicht geschaffen, die eine ausreichend hohe Härte und Verschleißfestigkeit aufweist.
  • Unterhalb der inneren Schicht bzw. der Trägerschicht 4 (auf der von der Bahnleitfläche 2a gegenüberliegenden Seite) sind mehrere Druckkammern 7 hier in L-Form (im Beispiel sind sieben Kammern dargestellt) sägezahnartig eingearbeitet. Diese Form der Druckkammern 7 ist relativ einfach herstellbar und lässt auch die symmetrische Anbringung von jeweils einem Luftdruckanschluss 8 zu. Jede Kammer ist also mit einem Luftanschluss versehen, wobei die Druckkammern 7 alle mit dem gleichen Versorgungsdruck oder auch mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind. Die unterschiedliche Beaufschlagung ist dann zu wählen, wenn der Einlaufbereich 9 (wo die Faserstoffbahn 3 dem Bahnleitelement 1 zuläuft) und/oder der Auslaufbereich 10 (wo die Faserstoffbahn das Leitelement 1 in Bahnlaufrichtung L wieder verlässt) anders versorgt werden soll.
  • Innerhalb der Druckkammern 7 wird in der Regel der Versorgungsdruck, der im Bereich von 1 bis 19 bar, vorzugsweise aber unter 6 bar liegt, gleichmäßig über die Breitenrichtung des Bahnleitelementes 1 verteilt. An den Stirnseiten des Bahnleitelementes 1 befindet sich jeweils eine Seitenwand 11, die die Druckkammern seitlich zur Umgebung hin begrenzt. Hierbei ist also die einzelne Druckkammer 7 maschinenbreit ausgeführt. Zusätzlich können aber noch zusätzliche Seitenwände 11 zur Unterteilung der Druckkammern 7 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 einer Tragluftschicht 12 der Faserstoffbahn 3. Als Druckgas ist konditionierte Luft vorgesehen.
  • Die äußere Schicht 5 kann insgesamt aus mehreren übereinander gelegten, aber nicht dargestellten, homogenen Lagen aufgebaut sein. Dabei kann deren Luftdurchlässigkeit nach außen hin abnehmen bzw. deren Luftwiderstand nach außen hin zunehmen. Die Schicht 5 kann aber auch inhomogen sein und ihr Luftwiderstand nimmt ebenfalls nach außen hin kontinuierlich zu.
  • Die Schichtdicke der äußeren Schicht 5 beträgt insgesamt zwischen 4 bis 20mm, und die Schichtdicke der stabilitätsbildenden, inneren Schicht ca. 5 bis 50 mm beträgt.
  • Ferner beträgt der den Kammern 7 zugeführte Versorgungsdruck für das berührungslose Führen der Faserstoffbahn 3 zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar und die durch diesen 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).
  • Die innere Schicht weist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 13 auf. Die entsprechende Anordnung dieser Durchtrittsöffnungen ist in Lochbildern der Figur 2 in Abbildungen 2a bis 21 dargestellt.
  • Die Durchtrittsöffnungen 13 stellen die Verbindung zwischen den Druckkammern 7 und der äußeren Schicht 5 des Bahnleitelements 1 her. Zur Bildung einer gleichmäßigen und auch gezielt beeinflussbaren Stärke der Blaswirkung auf die Faserstoffbahn 3 sind die Durchtrittsöffnungen 13 in Form von kreisrunden Bohrungen, wie Figur 2a und 2b zeigen oder in Form von Langlöchern, wie die Figur 2c bis 21 zeigt, gefertigt.
  • In Figur 2 sind verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der einzelnen Durchtrittsöffnungen 13 in der inneren Tragschicht 4 in der Draufsicht dargestellt.
  • Aus Übersichtlichkeitsgründen wurden nur vereinzelt Bezugszeichen eingezeichnet, da abgesehen von der Anordnung der Durchtrittsöffnungen 13 die einzelnen Elemente in allen Abbildungen gleichermaßen vorkommen.
  • Die Durchtrittsöffnungen 13 sind im Laserverfahren hergestellt. Sie sind als kleine kreisrunde parallele Löcher mit gleichem Abstand zueinander (Bild a) oder in zueinander versetzter Anordnung und in ebenso gleichem Abstand (Bild b) eingebracht.
  • Im Rahmen der Erfindung werden allerdings die Durchtrittsöffnungen 13 in Form von Langlöchern bevorzugt, weil diese sich auch mittels thermischen Abfrageverfahren, wie dem Plasma- oder Brennschneiden kostengünstiger einfacher herstellen lassen. Diese können auch die Form von Ovalen 3.2 aufweisen und sind in den Abbildungen c) bis l) nur als kurze Striche dargestellt. Die Durchtrittsöffnungen 13 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 13, 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 13 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 I) jeweils 14mm, im Beispiel j) 6mm.
  • Die Abbildungen a) bis I) zeigen, dass die Durchtrittsöffnungen 13 in Reihen R angeordnet sind.
  • Außerdem können die einzelnen Durchtrittsöffnungen 13 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 13, wie Bild j) zeigt, möglich.
  • Die Durchtrittsöffnungen 13 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 13 haben zueinander einen Abstand A von ca. 3 bis 18mm.
  • Die Abbildungen k) und l) sollen zeigen, dass es auch möglich ist, die Durchtrittsöffnungen 13 in einem Winkel α zur Laufrichtung L der Faserstoffbahn auszurichten, weil damit eine Vergrößerung der Wirkfläche der Blasöffnungen 13 durch deren Überdeckung in deren Randbereichen in Querrichtung Q gesehen, möglich ist und dadurch sich die Anströmung der äußeren Schicht 5 und damit auch die Führung der Faserstoffbahn 3 verbessert.
    Der Winkel α beträgt zwischen 7° und 15°.
  • Unterhalb der Abbildungen a) bis 1) ist ein horizontaler Pfeil L eingezeichnet, der die Laufrichtung der Faserstoffbahn 8 angeben soll.
  • Das erfindungsgemäße Bahnelement 1 ist vorgesehen, um unmittelbar an eine Streichvorrichtung zum Beschichten einer oder beider Seiten der Faserstoffbahn 3 wirken zu können.
  • Es ist aber auch einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn 3 entlang ihrem Laufweg L zuordenbar.
  • 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.
  • 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 verwendeten Druckluft an die jeweilige Bahngeschwindigkeit oder die Art der Faserstoffbahn, d.h. an die Papiersorte anpassen, um so einen optimalen Laufzeitwirkungsgrad der Maschine zu erreichen.
  • Das Bahnleitelement 1 kann wie gesagt bevorzugt innerhalb einer auf eine Vor-Trockenpartie folgende Streichmaschine einer Maschine zur Herstellung und Veredelung einer Papier- oder Kartonbahn eingesetzt sein, könnte aber auch in anderen Partien der Maschine Anwendung finden, wo die Faserstoffbahn aufgrund Ihres Feuchtigkeitsgehaltes zur Faltenbildung neigt.
  • Dabei kann der Einbau nur an einer Bahnseite oder aber auch an beiden Bahnseiten erfolgen.
    Auf die Darstellung und Beschreibung der speziellen Auftragsaggregate und Einbauarten soll hier verzichtet werden, da diese hinlänglich bekannt sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bahnleitelement
    2
    Mantel
    2a
    Bahnleitfläche
    3
    Faserstoffbahn
    4
    innere Schicht/Trägerschicht
    5
    äußere Schicht/Funktionsschicht
    6
    Tragkörper
    7
    Druckkammer
    8
    Druckluftanschluss
    9
    Einlaufbereich
    10
    Auslaufbereich
    11
    Seitenwand
    12
    Tragluftschicht
    13
    Durchtrittsöffnungen
    A
    Reichenabstand
    L
    Laufrichtung
    R
    Reihe
    a
    Abstand
    b
    Breite
    d
    Länge
    α
    Winkel

Claims (21)

  1. 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, aufweisend einen Mantel (2) mit einer der Faserstoffbahn (3) zugeordneten Bahnleitfläche (2a) und wenigstens einer gasdurchlässigen, porösen Schicht, um zwischen der Bahnleitfläche (2a) und der darüber laufenden Faserstoffbahn (3) einen Tragfilm zu bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Mantel (2) aus einer inneren (4) und einer äußeren Schicht (5) besteht, wobei die äußere Schicht (5) aus dem gasdurchlässigen, porösen Material besteht, welches einen Widerstand gegen das den Mantel (2) durchströmende Druckgas () bildet und wobei die innere Schicht (4) stabilitätsbildend ist und eine Vielzahl an Durchtrittsöffnungen (13) aufweist, die in Verbindung stehen mit wenigstens einer Druckkammer (7) für die Beaufschlagung mit dem Druckgas und beide Schichten (4, 5) durchgängig ausgebildet sind.
  2. Bahnleitelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    unterhalb der inneren Schicht (4) die wenigstens eine Druckkammer (7), aber vorzugsweise mehrere Druckkammern (7) in Umfangsrichtung angeordnet ist/sind, die sich auf der von der Bahnleitfläche (2a) abgewandten Seite befinden, wobei wenigstens ein Druckluftanschluss (9) für die wenigstens eine Druckkammer (7) zur Anströmung des Mantels (2) vorgesehen ist.
  3. Bahnleitelement nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die innere Schicht (5) eine stabilitätsbildende Tragfunktion ausübt und beispielsweise aus einem Rohr oder einem Rohrsegment, bestehend aus Stahl gefertigt ist.
  4. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die äußere Schicht (5) einen hohen Luftwiderstand aufweist.
  5. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die äußere Schicht (5) beispielsweise durch Verkleben mit der inneren Schicht (4) verbunden ist oder durch ein thermisches Spritzverfahren auf die innere Schicht (4) aufgebracht ist.
  6. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die äußere Schicht (5) Anteile von Chrom und/oder Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen und/oder Molybdän und/oder Silizium und/oder Nickel und/oder Eisen enthält.
  7. Bahnleitelement nach Anspruch 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Luftwiderstand der äußeren Schicht (5) nach außen hin kontinuierlich zunimmt oder die äußere Schicht (5) aus mehreren homogenen Lagen aufgebaut ist, deren einzelne Luftwiderstände nach außen hin kontinuierlich zunehmen bzw. deren Luftdurchlässigkeit nach außen hin abnimmt.
  8. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schichtdicke der äußeren Schicht (5) insgesamt zwischen 0,5 bis 20 mm, beträgt und die Schichtdicke der stabilitätsbildenden, inneren Schicht (4) 5 bis 20mm beträgt.
  9. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der der wenigstens einen Druckkammer (7) zugeführte Versorgungsdruck für ein berührungsloses 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 (4,5) strömende Luftmenge ca. 0,03 bis 5m3/(min m2), vorzugsweise 0,5 bis 3 m3/(min m2) beträgt.
  10. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in seiner Umfangs- und/oder Quer- bzw. Breitenrichtung die Luftdurchlässigkeit variierbar ist, so dass beispielsweise in Randbereichen und/oder im Ablaufbereich der Faserstoffbahn (3) die Luftdurchlässigkeit stärker ist.
  11. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass
    die in die innere Schicht (4) eingebrachten Durchtrittsöffnungen (13) Bohrungen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 2mm sind.
  12. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass
    die in die innere Schicht (4) eingebrachten Durchtrittsöffnungen (13) die Form von Langlöchern bzw. Längsschlitzen aufweisen, deren Längsrichtung annähernd in Laufrichtung (L) der über die Bahnleitfläche (2) laufenden Faserstoffbahn (3) ausgerichtet sind und deren Schlitzbreiten jeweils ca. 0,2 bis 1 mm und deren Schlitzlänge jeweils ca. 5 bis 20mm betragen.
  13. Bahnleitelement nach Ansprüchen 11 oder 12,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    die Durchtrittsöffnungen (13) zueinander einen konstanten Abstand (a) von ca. 3 bis 15 mm aufweisen.
  14. Bahnleitelement nach Ansprüchen 11 oder 12,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    die Durchtrittsöffnungen (13) in Reihen (R) angeordnet sind, wobei die Reihen einen Abstand (A) zueinander von gleich/kleiner 5 bis 15 mm aufweisen.
  15. Bahnleitelement nach Anspruch 11 oder 14,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    die Durchtrittsöffnungen (13) versetzt zueinander angeordnet sind.
  16. Bahnleitelement nach Anspruch 11 oder 14,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    die Durchtrittsöffnungen (13) parallel zueinander angeordnet sind.
  17. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass
    die Durchtrittsöffnungen (13) mittels Lasertechnik in die innere Schicht (4) eingebracht werden.
  18. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass
    die innere Schicht (4) aus Stahl besteht.
  19. 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).
  20. Bahnleitelement nach Anspruch 19,
    gekennzeichnet durch
    seine Anordnung im unmittelbaren Anschluss an eine Streichvorrichtung zum Beschichten einer oder beider Seiten der Faserstoffbahn (3).
  21. Bahnleitelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es einzeln oder mehrfach nacheinander einer oder beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn (3) entlang ihrem Laufweg bzw. Laufrichtung (L) zuordenbar ist.
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