EP1753909B1

EP1753909B1 - Reinigungsverfahren

Info

Publication number: EP1753909B1
Application number: EP05740038A
Authority: EP
Inventors: Hartmut Schneider; Karl-Heinz Straub; Denis Miklau; Guenther Prinz; Alexander Studentschnig
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: DE102004025291A1; DE502005008413D1; ATE447070T1; EP1753909A1; WO2005113890A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Transportbandes einer bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue.
In einer Papiermaschine werden eine Vielzahl von Transportbändern zum Transport einer herzustellenden Faserstoffbahn eingesetzt. Die Transportbänder finden hierbei bspw. in Form von Formiersieben in der Formierpartie, in Form von Pressfilzen in der Pressenpartie und in Form von Trockensieben in der Trockenpartie oder als Transferbänder Verwendung. Oftmals sind die Siebe und Filze zumindest teilweise als Gewebebänder mit offener Porenstruktur ausgebildet.
Während des Betriebs der Papiermaschine werden die Transportbänder in zunehmendem Maße durch bspw. in der Fasersuspension enthaltende Verschmutzungen wie Klebstoffe oder sonstige Zuschlagstoffe verunreinigt. So setzen sich bspw. bei einem Gewebeband die Poren und Maschen mit der Zeit mit den o.g. Stoffen zu.
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Vorrichtungen und Verfahren zum Reinigen eines Transportbandes einer bahnverarbeitenden Maschine bekannt.
So offenbart die EP 0 731 212 A1 eine Reinigungsvorrichtung mit rotierbaren Reinigungsdüsen. Gemäß dieser Druckschrift sind die Reinigungsdüsen gegen die Transportbahn geneigt, wobei sich durch die Rotation der Düsen die Neigungsrichtung der Düsen kontinuierlich zwischen Neigung in Laufrichtung der Transportbahn und Neigung gegen die Richtung der Transportbahn ändert. Gemäß dieser Druckschrift wird das vom Transportband zurückgeworfene Reinigungsmedium über einen Absaugkanal weggeführt, welcher parallel zur Drehachse der Reinigungsdüsen angeordnet ist.
Auf folgende Druckschriften soll hingewiesen werden:
Die US 6 254 730 B1 offenbart eine Reinigungseinrichtung für ein bewegtes Band, aufweisend rotierende Düsen, die in Ihrem Auftreffwinkel verstellbar sind.
Aus der US 6 468 397 B1 ist ein Reinigungsverfahren für ein um eine Walze laufendes Sieb entnehmbar. Bei diesem Verfahren kontaktieren die Reinigungsstrahlen tangential das zu reinigende Sieb. Der Druck der Reinigungsstrahlen ist mit mindestens 50 psi, vorzugsweise 100 bis 400 psi angegeben. Umgerechnet in bar bedeutet das einen Druck zwischen 3,5 und 28 bar.
In der GB 160 861 A ist die Reinigung eines Papiermaschinenbandes beschrieben. Zur Reinigung dient ein unter Druck stehender Wasserstrom. Der Strahlwinkel ist in Bezug auf das Band bzw. Sieb verstellbar.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Reinigungsverfahren vorzuschlagen, das eine verbesserte Reinigungsleistung beim Entfernen von Schmutz bei einem Transportband gewährleistet.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß dem Oberbegriff handelt es sich um ein Verfahren zum Reinigen eines vorzugsweise bewegten. Transportbandes einer bahnverarbeitenden Maschine. Das Verfahren arbeitet mit zumindest einer Reinigungsdüse durch die das sich bewegende Transportband mit einem Reinigungsmedium beaufschlagt wird.
Erfindungsgemäß wird die zumindest eine Reinigungsdüse derart angeordnet, dass das Reinigungsmedium strahlförmig immer gegen die Laufrichtung des Transportbandes geneigt ist und unter einem Einfallswinkel α von größer 5° und kleiner 85° an einer Reinigungsstelle auf das Transportband trifft.
Das zu reinigende Transportband bewegt sich unter der Reinigungsstelle hindurch. Dadurch, dass das Reinigungsmedium als Strahl immer gegen die Laufrichtung des Transportbandes geneigt gespritzt wird und unter einem Einfallswinkel α zwischen 5° und 85° auf das Transportband trifft, wird die relative Geschwindigkeit zwischen dem zu reinigenden Transportband und dem Reinigungsmedium erhöht. Aufgrund der Geschwindigkeitserhöhung wird der Impuls zwischen Reinigungsmedium und Verschmutzung auf dem Transportband erhöht, wodurch die Reinigungsleistung erheblich verbessert.
Das Reinigungsmedium wird nach dem Aufprall auf die Oberfläche des Transportbandes abgebremst. Ein Teil des Reinigungsmediums, typischerweise 30% des beaufschlagten Reinigungsmediums tritt durch das Transportband (bei poröser Struktur) durch, ein anderer Teil verbleibt im Transportband (5%) und ein weiterer Teil wird vom Transportband zurückgeworfen. Der zurückgeworfene Teil wird bei schrägem Einfallswinkel α zwischen 5° und 85° zum Großteil (mehr als 50%) als aufgefächerter Strahl, abhängig vom Einfallswinkel α, von der Struktur des Transportbandes, der Maschinengeschwindigkeit und dem Druck des austretenden Reinigungsmediums unter einem mittleren Winkel γ zwischen 5° und 75°, bevorzugt zwischen 15°±10° gegen die Laufrichtung des Transportbandes reflektiert. Hierbei reißt der reflektierte Strahl Luft, Reinigungsmediumnebel und gelöste Verunreinigungen mit, wodurch eine Sogwirkung in Richtung des reflektierten Strahls erreicht wird.
Des weiteren "schält" oder "löffelt" der Strahl des Reinigungsmediums den Schmutz von der Oberfläche der zu reinigenden Transportbahn ab, indem die Schmutzpartikel aufgrund des schrägen Aufpralls unterspült und abgehoben werden.
Darüber hinaus dringt beim schrägen Aufprall ein geringerer Anteil des Reinigungsmediums in eine maschige und / oder poröse Struktur eines Transportbandes ein, als dies bei senkrechtem Einfall des Reinigungsmediums der Fall ist. Da ein Transportband im Regelfall im wesentlichen nur auf der Oberfläche verschmutzt, ist folglich auch nur die Reinigung der Oberfläche notwendig. Folglich kann bei schrägem Einfall des Reinigungsmediums das Transportband effektiver gereinigt werden, wobei weniger Reinigungsmedium ins Transportband gelangt.
Versuche haben ergeben, dass besonders gute Reinigungsergebnisse erzielt werden, wenn der Einfallswinkel α bevorzugt zwischen 15° und 75°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 60° ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Reinigungsdüse feststehend, insbesondere nicht rotierbar ist. Durch dieses Merkmal wird die Ausführung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung erheblich vereinfacht. Dies führt zum einen zu einem einfacheren Aufbau, da auf eine aufwendige Bewegungsmechanik verzichtet werden kann, wodurch die Reinigungsvorrichtung kostengünstiger hergestellt werden kann. Zum anderen wird hierdurch der Wartungsaufwand und die Störanfälligkeit erheblich reduziert, insbesondere da der Bereich in dem die Reinigungsdüse angeordnet ist eine sehr starke Verschmutzungsneigung hat.
Da es bspw. in der Trockenpartie nachteilig ist, wenn im Transportband (Gewebe) Reinigungsmedium verbleibt, welches zur Rückbefeuchtung der wenig später mit dem umlaufenden Transportband in Kontakt kommenden Papierbahn führt, ist es beim Reinigen des Transportbandes während des Betriebs der Papiermaschine unerlässlich, das Reinigungsmedium so effektiv wie möglich vom Transportband zu entfernen. Aus diesem Grund weist die Reinigungsvorrichtung üblicherweise zum Wegführen des vom Transportband zurückgeworfen und mit Schmutz vermengten Reinigungsmediums einen Saugkanal mit Saugöffnung auf, in welche das zurückgeworfene Reinigungsmedium zumindest teilweise unmittelbar eintritt.
Um den aufgefächerten Strahl effektiv auffangen zu können, welcher unter dem mittleren Winkel γ vom Transportband gegen die Laufrichtung des Transportbandes, d.h. auf die Seite reflektiert wird, die in Bezug zur Reinigungsstelle der Reinigungsdüse gegenüberliegend angeordnet ist, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass sich die Saugöffnung zumindest abschnittweise in Richtung der Reinigungsstelle weisend auf der Seite erstreckt, die in Bezug zur Reinigungsstelle der Reinigungsdüse gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die Mittelachse des Saugkanals im Bereich der Saugöffnung mit dem Transportband einen Winkel δ zwischen 5° und 75° einschließt.
Die Saugöffnung gemäß dieser Ausführungsform weist in Richtung des reflektierten Strahls, d.h. die Saugöffnung ist dem reflektierten Strahl zugewandt. Das Reinigungsmedium, welches von der Reinigungsstelle gegen die Laufrichtung des Transportbandes reflektiert wird kann ferner einfacher abgesaugt werden, da sich die Ansaugöffnung zumindest abschnittsweise im Halbraum des reflektierten Reinigungsmediums und zwar diesem zugewandt erstreckt. Da der mittlere Reflexionswinkel γ bei den oben angegebenen Einfallswinkeln α üblicherweise im Bereich zwischen 5° und 75° liegt, ist es mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Saugöffnung möglich, den reflektierten Strahl in den Saugkanal besser als bei den bekannten Ausführungsformen einzukoppeln, bei denen die Saugöffnung nicht dem reflektierten Strahl zugewandt ist.
Durch die Erhöhung der Saugleistung des Saugkanals kann des weiteren die Reinigungsleistung der Reinigungsvorrichtung gesteigert werden, da aufgrund der erhöhten Saugleistung mit mehr Reinigungsmedium gearbeitet werden kann, wobei das Transportband nach erfolgter Reinigung und Absaugung genauso trocken ist wie bei bekannten Saugkanalkonfigurationen bei geringerem Einsatz von Reinigungsmedium.
Bevorzugterweise ist die relative Position zwischen der Saugöffnung und der zumindest einen Reinigungsdüse fest.
Versuche haben gezeigt, dass eine Einkopplung des aufgefächerten reflektierten Reinigungsmediums in den Saugkanal besonders gut möglich ist, wenn der Winkel δ bevorzugt zwischen 5° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 5° und 25° ist.
Um das reflektierte Reinigungsmedium möglichst effektiv in den Saugkanal einkoppeln zu können ist es sinnvoll, wenn der reflektierte Strahl aus Reinigungsmedium, Verunreinigungen und Luft / Luftgrenzschichten möglichst direkt, d.h. ohne oftmalige Richtungsänderung bspw. bedingt durch Wandreflexionen und dgl. in die Saugöffnung gelangen kann. Zur weiteren Verbesserung der Einkopplung des reflektierten Reinigungsmediums in die Saugöffnung und zur verlustfreieren Strömung im Saugkanal kann es deshalb sinnvoll sein, wenn sich die Mittelachse im Bereich der Saugöffnung im wesentlichen in Verlängerung des unter dem mittleren Winkel γ reflektierten Reinigungsmediums erstreckt, d.h. wenn die Mittelachse im Bereich der Saugöffnung einen möglichst kleinen parallelen Versatz zum Strahl des unter dem mittleren Reflexionswinkel γ reflektierten Reinigungsmedium hat und wenn die Mittelachse im Bereich der Saugöffnung mit dem mittleren Winkel γ einen möglichst geringen Winkel einschließt. Der parallele Versatz kann hierbei sinnvoller weise maximal so groß sein, dass der unter dem mittleren Winkel γ reflektierte Anteil des Strahls noch direkt in die Saugöffnung eintreten kann. Demzufolge sehen die folgenden besonders bevorzugten Ausführungsformen vor, dass

die Mittelachse des Saugkanals im Bereich der Saugöffnung mit dem mittleren Winkel γ den Winkel E im Bereich zwischen ±25°, bevorzugt zwischen ±15°, ganz besonders bevorzugt zwischen ±5° einschließt und / oder
die Verlängerung der Mittelachse des Saugkanals im Bereich der Saugöffnung das Transportband im Bereich der Reinigungsstelle schneidet , d.h. kein paralleler Versatz zwischen Mittelachse des Saugkanals im Bereich der Saugöffnung und dem unter dem mittleren Winkel γ reflektierten Anteil des Strahls des Reinigungsmediums.

Des weiteren ist es sinnvoll, wenn ein möglichst großer Winkelbereich des aufgefächerten reflektierten Strahls aus Reinigungsmedium in der Saugöffnung eingefangen werden kann. Deshalb sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass die Querschnittsfläche der Saugöffnung und der Abstand der Saugöffnung zur Reinigungsstelle derart aufeinander abgestimmt sind, dass durch die Querschnittsfläche der Saugöffnung ein unter dem mittleren Winkels γ reflektierter und im Öffnungswinkelbereich 0 von ± 15°, bevorzugt von ±25° aufgefächerter Strahl des Reinigungsmediums durch die Querschnittsfläche der Saugöffnung treten kann.
Um den Anteil des Reinigungsmediums, welches bspw. in Form von Nebel nicht als aufgefächerter Strahl in Richtung des mittleren Reflexionswinkels γ reflektiert wird aufzufangen, ist es sinnvoll, wenn in Laufrichtung des Transportbandes nach der Saugöffnung ein Saugraum gebildet wird, der sich zumindest abschnittweise in Richtung der zumindest einen Reinigungsdüse erstreckt und eine Öffnung hat, die waagerecht zum Transportband verläuft.
Gute Saugleistungen werden erzielt, wenn die waagrechte Öffnung zum Transportband zwischen 1 mm und 10mm, bevorzugt zwischen 3mm und 5mm beabstandet ist.
Um möglichst das gesamte als Nebel ausgebildete und nicht gerichtet reflektierte Reinigungsmedium absaugen zu können ist es sinnvoll, wenn sich der Saugraum bis zur zumindest einem Reinigungsdüse erstreckt oder wenn der Saugraum die zumindest eine Reinigungsdüse umgibt.
Um das im Saugkanal strömende Reinigungsmedium möglichst reibungsfrei in laminarer Strömung durch den Saugkanal zu führen ist es sinnvoll, wenn sich der Saugkanal zumindest abschnittsweise gerade und / oder gekrümmt mit einem Krümmungsradius zwischen 10mm bis 200mm erstreckt. Hierbei kann sich der Radius mit dem Winkel des überstrichenen Bogens ändern.
Des weiteren kann der Saugkanal zumindest abschnittweise eine konstante Querschnittsfläche aufweisen.
Versuche haben gezeigt, dass besonders gute Saugleistungen bei geringem Grad zur Verschmutzung des Saugkanals erzielt werden, wenn der Saugkanal eine Querschnittsfläche von 100qmm bis 10000qmm, bevorzugt von 500qmm bis 3000qmm, besonders von 1000qmm bis 2000qmm hat.
Der Saugkanal und / oder die Saugöffnung können des weiteren einen runden oder viereckigen Querschnitt haben.
Um das Transportband gleichzeitig auf einer größeren Breite reinigen zu können ist es sinnvoll, wenn mehrere quer zur Laufrichtung des Transportbandes nebeneinander angeordnete Reinigungsdüsen vorgesehen sind. Um das Transportband auf seiner Breite zuverlässig zu reinigen ist es des weiteren sinnvoll, wenn sich die Reinigungsstellen zumindest abschnittweise überlappen.
Um des weiteren zu gewähren, dass das Transportband in seiner gesamten Breite zuverlässig gereinigt werden kann ist es sinnvoll, wenn zumindest zwei der Reinigungsdüsen unterschiedlich zueinander beabstandet sind. Hierbei ist es weiter vorteilhaft, wenn die Teilung der Scan - Schritte beim quer Traversieren der Reinigungsvorrichtung ungleich der Teilung der Abstände der Reinigungsdüsen ist.
Um des weiteren eine gute Überlappung der Reinigungsstellen zu gewährleisten ist es sinnvoll, wenn zumindest zwei der Reinigungsdüsen nicht parallel zueinander angeordnet sind. Um die Reinigungsleistung zu erhöhen, können diese derart orientiert sein, dass die aus den Reinigungsdüsen austretenden Strahlen des Reinigungsmediums auf die Reinigungsstelle fokusiert sind.
Bewährt haben sich Reinigungsdüsen mit rundem Querschnitt. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Reinigungsdüse einen runden Querschnitt hat.
Vorteilhaft bzgl. der Verfügbarkeit und des Wasserverbrauchs sind Reinigungsdüsen mit einem Durchmesser zwischen 0,1mm und 0,5mm, bevorzugt zwischen 0,15mm und 0,3mm.
Um effektiv zu reinigen ist es sinnvoll, wenn das Reinigungsmedium beim Austritt aus der Reinigungsdüse einen Druck zwischen 20bar und 1000bar, bevorzugt zwischen 200bar und 500bar hat.
Das Reinigungsmedium hat eine flüssige und/ oder gasförmige Komponente. Als Reinigungsmedium wird oftmals Wasser mit oder ohne Zusätze verwendet.
Um lokale Kondensation zu verhindern ist es sinnvoll, wenn die Temperatur des Reinigungsmediums an die Umgebungstemperatur angepasst ist. Da, abhängig vom Ort, Temperaturen zwischen 20°C und 120°C, oftmals zwischen 50°C und 100°C herrschen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Reinigungsmedium eine Temperatur zwischen 20°C und 120°C, bevorzugt zwischen 50°C und 100°C hat.
Um im Saugkanal einen Sog zu erzeugen und damit die Saugleistung des Saugkanals weiter zu erhöhen, sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass in Richtung des reflektierten / im Saugkanal strömenden Reinigungsmediums nach der Saugöffnung der Saugkanal eine Unterdruckvorrichtung aufweist.
Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten Unterdruck im Saugkanal zu erzeugen. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Unterdruckeinrichtung zumindest eine Injektordüse zur Injektion eines Injektionsmediums auf. Hierdurch wird ein Unterdruck in der Art eines Wasserstrahlvakuums durch Sogwirkung der mit dem Injektionsmedium beschleunigten Luftschichten erzeugt, so dass Schmutzpartikel, Nebel und Tropfen von Reinigungsmedium in Richtung der Auslassöffnung mitgerissen werden. Ein weiterer Vorteil der Injektion des Injektionsmediums besteht darin, dass der Saugkanal permanent gespült wird, wodurch Schmutzablagerungen im Saugkanal reduziert oder verhindert werden können.
Da bei Injektion eines Injektormediums ein zusätzlicher Stoff in den Saugkanal eingebracht wird, muss sich zur Vermeidung von Rückstau der Querschnitt des Saugkanals im Bereich der zumindest einen Injektordüse beginnend in Richtung des im Saugkanal strömenden Reinigungsmediums verbreitern.
Um die Saugleistung des Saugkanals weiter zu erhöhen ist es sinnvoll, wenn in Richtung des im Saugkanal/Abflussleitung strömenden Reinigungsmediums mehrere Injektordüsen hintereinander liegend angeordnet sind, wobei das Injektionsmedium, welches aus der / den in Strömungsrichtung vorn angeordneten Injetordüse(n) austritt mit einem höheren Druck beaufschlagt ist als das aus der / den dahinter liegenden Injektordüse(n).
Um eine hohe Saugleistung im Saugkanal zu gewährleisten, muss die Strömung möglichst wenig turbolent bestenfalls laminar sein. Vorteilhafterweise ist deshalb die zumindest eine Injektordüse derart angeordnet, dass das Injektionsmedium zumindest abschnittweise parallel zur Mittelachse des Abführkanals injiziert wird.
Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass zur Erzeugung eines zufrieden stellenden Unterdrucks das Injektionsmedium, welches aus der Injektordüse tritt, welche in Strömungsrichtung vom angeordnet ist, beim Austritt einen Druck zwischen 20bar und 1000bar, bevorzugt zwischen 200bar und 500bar habt und wenn das Injektormedium, welches aus der in Strömungsrichtung dahinter liegenden Injektordüse tritt, beim Austritt einen Druck zwischen 20bar und 40bar hat.
Vorteilhaft ist, wenn zumindest eine Injektordüse einen runden oder ovalen oder rechteckigen Querschnitt hat und deren Durchmesser im Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5mm, bevorzugt zwischen 0,15mm und 0,3mm liegt. Die dahinter liegende Injektordüse hat hierbei vorzugsweise einen 1 mm und 2mm, bevorzugt 1,5mm.
Des weiteren kann das Injektormedium eine flüssige und/ oder gasförmige Komponente haben.
Nach weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist das Injektormedium bzgl. der Umgebungstemperatur erwärmt oder abgekühlt ist.
Durch Erwärmung wird Kondensation im Saugkanal verhindert. Des weiteren kann effektiver gespült werden. Das Injektormedium weist hierbei eine Temperatur zwischen 30°C und 100°C, bevorzugt zwischen 30°C und 70°C auf.
Durch Abkühlung wird lokal eine Druckerniedrigung erzeugt, wodurch eine verbesserte Saugleistung im Saugkanal erzielbar ist. Das Injektormedium hat hierbei eine Temperatur zwischen 4°C und 50°C, bevorzugt zwischen 8°C und 25°C.
Vorteilhafterweise ist in Laufrichtung des Transportbandes nach der zumindest einen Reinigungsdüse zumindest ein Luftmesser angeordnet ist, durch welches das Transportband mit Druckluft beaufschlagbar ist, die im Winkel β zwischen 10° und 80°, bevorzugt zwischen 50° und 70° in Laufrichtung auf das Transportband trifft. Durch das Luftmesser können Reste des Reinigungsmediums, die sich auf der Oberfläche oder im Transportband befinden, abgeblasen und / oder zerstäubt werden. Des weiteren kann Falschlufteintritt in den Bereich der Reinigungsdüsen verhindert werden.
Es ist sowohl denkbar, dass das Luftmesser zumindest abschnittweise mehrere Einzelstrahlen bildet, die quer zur Laufrichtung des Transportbandes nebeneinander angeordnet sind und / oder dass das Luftmesser zumindest abschnittweise einen schlitzartigen sich quer zur Laufrichtung des Transportbandes erstreckenden Luftschleier bildet.
Versuche haben gezeigt, dass das Luftmesser seine Aufgaben besonders gut erfüllt, wenn die Druckluft einen Druck zwischen 1 bar und 10bar, bevorzugt zwischen 4bar und 7bar hat.
Vorteilhafterweise ist die Druckluft auf eine Temperatur zwischen 20°C und 200°C, bevorzugt zwischen 50°C und 200°C erwärmt. Wird die über Umgebungstemperatur erwärmte Druckluft auf / in das Transportband geblasen, so findet eine aktive Nachtrockung des Transportbandes statt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen eines Transportbandes im Längsschnitt,
Figur 2: einen erfindungsgemäßen Reinigungskopf in Frontalansicht,
Figur 3: die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in Anordnung zur Papiermaschine.

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 zum Reinigen eines Transportbandes 2 einer bahnverarbeitenden Maschine. Die Reinigungsvorrichtung 1 hat mehrere in einem Reinigungskopf 18 angeordnete Reinigungsdüsen 3, von denen in der vorliegenden Darstellung nur eine zu erkennen ist. Durch die Reinigungsdüsen 3 ist das Transportband 2 mit einem Reinigungsmedium 4 an einer Reinigungsstelle 5 beaufschlagbar. Die Reinigungsdüsen 3 sind derart angeordnet, dass das Reinigungsmedium 4 als Strahl 7 immer gegen die Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 geneigt unter einem Einfallswinkel α zwischen 5° und 85° an der Reinigungsstelle 5 auf das Transportband 2 trifft.
In der vorliegenden Darstellung schließt der einfallende Strahl 7 mit der Transportbahn 2 einen Einfallswinkel α von 45° ein. Versuche haben gezeigt, dass allgemein sehr zufrieden stellende Reinigungsergebnisse erzielt werden, wenn der Einfallswinkel α bevorzugt zwischen 15° und 75°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 50° ist.
Die Reinigungsdüsen 3 sind in Bezug zum Transportband 2 feststehend, insbesondere nicht rotierbar.
In Bezug zur Reinigungsstelle 5 den Reinigungsdüsen 3 gegenüberliegend angeordnet weist die Vorrichtung 1 zum Reinigen des Transportbandes 2 einen Saugkanal 8 mit Saugöffnung 9 auf. Der Saugkanal 8 hat eine Mittelachse 10. Durch die Saugöffnung 9 tritt mit Schmutz vermengtes Reinigungsmedium 4 in den Saugkanal 8 ein, nachdem dieses vom Transportband 2 zurückgeworfen wird. Ein Großteil des vom Transportband zurückgeworfenen Reinigungsmediums 4 wird als aufgefächerter Strahl 11 unter einem mittleren Winkel γ vom Transportband 2 gegen die Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 reflektiert. Die Saugöffnung 9 erstreckt sich auf der Seite, die in Bezug zur Reinigungsstelle 5 den Reinigungsdüsen 3 gegenüberliegend angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Saugöffnung 9 in Richtung der Reinigungsstelle 5 und damit in Richtung des reflektierten Strahls 11. Die Mittelachse 10 des Saugkanals 8 im Bereich der Saugöffnung 9 schließt erfindungsgemäß mit dem Transportband 2 einen Winkel δ zwischen 5° und 75° ein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Mittelachse 10 des Saugkanals 8 im Bereich der Saugöffnung 9 in Verlängerung zu dem unter dem mittleren Winkel γ=15° reflektierten Strahl 11. D.h. der Winkel δ ist δ=15° was bedeutet, dass die Mittelachse 10 des Saugkanals 8 im Bereich der Saugöffnung 9 mit dem mittleren Winkel γ den Winkel Σ=0° einschließt und dass die Verlängerung der Mittelachse 10 des Saugkanals 8 im Bereich der Saugöffnung 9 das Transportband 2 im Bereich der Reinigungsstelle 5 schneidet.
Wie aus der Figur 1 zu erkennen ist, dass sind die Querschnittsfläche 27 der Saugöffnung 9 und der Abstand A zwischen der Querschnittsfläche 27 und der Reinigungsstelle 5 derart aufeinander abgestimmt, dass durch die Querschnittsfläche 27 der Saugöffnung 9 ein unter dem mittleren Winkels γ reflektierter und im Öffnungswinkelbereich θ ±25° aufgefächerter Strahl des Reinigungsmediums durch die Querschnittsfläche 27 der Saugöffnung 9 treten kann.
Des weiteren wird in Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 nach der Saugöffnung 9 angeordnet ein Saugraum 12 gebildet. Der Saugraum 12 erstreckt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Richtung der Reinigungsdüsen 3 und umgibt diese. Der Saugraum 12 hat eine Öffnung 13, die waagerecht zum Transportband 2 verläuft und zum Transportband 2 zwischen 1mm und 10mm, bevorzugt zwischen 3mm und 5mm beabstandet ist.
Der Saugkanal 8 verläuft in Strömungsrichtung des reflektierten Strahls 11 zuerst gekrümmt mit einem Krümmungsradius 100mm und erstreckt sich danach gerade wodurch der Saugkanal 8 die Form eines "Schuhs" erhält.
In Richtung des reflektierten Strahls 11 bzw. des durch den Saugkanal strömenden Reinigungsmediums 4 weist der Saugkanal 8 nach der Saugöffnung 9 eine Unterdruckvorrichtung in Form einer oder mehreren Injektordüsen 16 zur Injektion eines Injektionsmediums 17 auf. Ein Abschnitt 14 des Saugkanals 8, der sich zwischen Saugöffnung 9 und Injektordüse 16 erstreckt, hat eine konstante Querschnittsfläche.
Der sich an den Abschnitt 14 anschließende Abschnitt 15 des Saugkanals 8 erstreckt sich gerade. Der Querschnitt des Saugkanals im Bereich 15 verbreitert sich von der Injektordüse 16 beginnend in Richtung des im Saugkanal 8 strömenden Reinigungsmediums 4. Die Injektordüse 16 ist derart angeordnet, dass das Injektionsmedium 17 zumindest abschnittweise parallel zur Mittelachse 10 des Abführkanals 8 im Bereich 15 injiziert wird.
Vorteilhaft sind Querschnittsflächen des Saugkanals 8 in den Bereichen von 100qmm bis 10000qmm, bevorzugt von 500qmm bis 3000qmm, besonders von 1000qmm bis 2000qmm.
Der Saugkanal und / oder die Saugöffnung kann hierbei einen runden oder viereckigen Querschnitt haben.
Das Injektionsmedium 17 hat beim Austritt aus der Injektordüse einen Druck zwischen 20bar und 1000bar, bevorzugt zwischen 200bar und 500bar. Des weiteren kann die Injektordüse 16 sowohl einen runden oder ovalen oder rechteckigen Querschnitt haben. Vorzugsweise hat die Injektordüse 16 einen Durchmesser zwischen 0,1mm und 0,5mm, bevorzugt zwischen 0,15mm und 0,3mm. Das Injektormedium kann eine flüssige und/ oder gasförmige Komponente haben und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel Wasser. Um die Sogwirkung und damit die Saugleistung aufgrund von lokaler Druckerniedrigung im Saugkanal 8 zu erhöhen, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Injektormedium 17 bzgl. der Umgebungstemperatur abgekühlt und hat eine Temperatur von 8°C.
In Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 nach den Reinigungsdüsen 3 ist ein Luftmesser 19 angeordnet, durch welches das Transportband 2 mit Druckluft 20 beaufschlagbar ist, die im Winkel β zwischen 10° und 80°, bevorzugt zwischen 50° und 70° in Laufrichtung 6 auf das Transportband 2 trifft.
Das Luftmesser 19 kann hierbei zumindest abschnittweise durch mehrere Einzelstrahlen gebildet werden, die quer zur Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 nebeneinander angeordnet sind und / oder zumindest abschnittweise durch einen schlitzartigen sich quer zur Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 erstreckenden Luftschleier gebildet werden.
Die Druckluft hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Druck von 5bar. Um das nach der Reinigung noch nasse Transportband 2 aktiv nach zu trockenen, ist die Druckluft 20 über Umgebungstemperatur auf eine Temperatur von 170°C erwärmt.
Die Figur 2a (Schnittlinie a-a in Figur 1) zeigt den Reinigungskopf 18 in Frontansicht mit Blick auf die Reinigungsdüsen 3, 3', 3" und 3"'. Wie aus der Darstellung zu erkennen ist, sind die Reinigungsdüsen 3, 3', 3" und 3''' nebeneinander liegend angeordnet, wobei der Reinigungskopf 18 derart ausgerichtet ist, dass sich die Reinigungsdüsen 3, 3', 3" und 3"' quer zur Laufrichtung 6 des Transportbandes 2 nebeneinander erstrecken. Des weiteren ist zu erkennen, dass sämtliche Reinigungsdüsen 3,3',3" und 3''' unterschiedlich zueinander beabstandet sind (D3<D1<D2). Des weiteren sind die Reinigungsdüsen 3, 3', 3" und 3''' derart zueinander bzgl. der Senkrechten 28 um die Winkel ξ1, ξ2, ξ3 und ξ4 geneigt, dass die aus den Reinigungsdüsen 3, 3', 3" und 3"' austretenden Strahlen 7,7',7" und 7"' an der Reinigungsstelle fokusiert werden (Siehe Figur 2b; Schnittlinie b-b in Figur 1).
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Reinigungsdüsen 3,3',3" und 3"' einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 0,2mm. Das aus den Reinigungsdüsen austretende Reinigungsmedium 4 hat beim Austritt aus den Reinigungsdüsen 3,3',3" und 3''' einen Druck von 350bar. Als Reinigungsmedium 4 findet Wasser Verwendung. Um Kondensation des Reinigungsmediums zu verhindern, ist dieses über Raumtemperatur auf 100°C erwärmt.
Die Figur 3 zeigt eine Ansicht der Reinigungsvorrichtung 1 in Kombination mit einer Maschine zur Papierherstellung 25. Die Reinigungsvorrichtung 1 ist mit einer Bewegungseinheit 21 verbunden, die es ermöglicht, die Reinigungsvorrichtung quer (CD) zur Laufrichtung 6 der Transportbahn 2 zu bewegen. In Strömungsrichtung des weggeführten Reinigungsmediums4 nach der Bewegungseinheit 21 ist eine Abflussleitung 23 angeordnet, durch welche das Reinigungsmedium weiter weggeführt wird. In der Abflussleitung 23 sind Strömungsbeschleuniger 22 in Form von Injektordüsen 22 angeordnet. Die Injektordüsen 22 haben einen Düsendurchmesser zwischen 1mm und 2mm, bevorzugt 1,5mm. Der Druck des Injektormediums beim austritt aus den Injektordüsen 22 ist im Bereich von 20bar bis 40bar. Somit weist das System mehrere in Strömungsrichtung des wegzuführenden Reinigungsmediums 4 hintereinander angeordnete Injektordüsen 16 und 22 auf. Hierbei ist das von den Injektordüsen 22 injizierte Injektormedium 26 mit einem geringeren Druck beaufschlagt als das Injektormedium 17.

Claims

Verfahren zur Reinigung eines bewegten Transportbandes (2) einer bahnverarbeitenden Maschine, bei dem mit einer Reinigungsdüse (3) das Transportband (2) mit einem Reinigungsmedium (4) beaufschlagt wird,
wobei
das Reinigungsmedium (4) als Strahl (7) immer gegen die Laufrichtung (6) des Transportbandes (2) geneigt unter einem Einfallswinkel α zwischen 5° und 85° an einer Reinigungsstelle (5) auf das Transportband (2) trifft und dass eine Saugöffnung (9) eines Saugkanals (8) derart angeordnet wird, dass der vom Transportband (2) unter einem mittleren Winkel γ=15°±10° und im Öffnungswinkelbereich θ von ± 15°aufgefächerte gegen die Laufrichtung des Transportbandes (2) reflektierte Anteil Reinigungsmediums (11) durch die Querschnittsfläche (27) der Saugöffnung tritt.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungsmedium (4) unter einem Druck zwischen 20 bar und 1000 bar aus der Reinigungsdüse (3) austritt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Einfallswinkel α bevorzugt zwischen 15° und 75°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 60° ist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Reinigungsdüse (3) nicht rotierbar betrieben wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mit Schmutz vermengte Reinigungsmedium (11) in einen Saugkanal (8) mit Saugöffnung (27) eintritt nachdem es vom Transportband (2) zurückgeworfen wird, wobei sich die Saugöffnung (27) zumindest abschnittweise auf der Seite erstreckt, die in Bezug zur Reinigungsstelle (5) der Reinigungsdüse (3) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die Saugöffnung (9) in Richtung der Reinigungsstelle (5) weist, und wobei die Mittelachse (10) des Saugkanals (8) im Bereich der Saugöffnung (9) mit dem Transportband (2) einen Winkel δ zwischen 5° und 75° einschließt.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel δ bevorzugt zwischen 10° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 15° und 35° ist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Großteil des vom Transportband (2) zurückgeworfenen Reinigungsmediums (11) aufgefächert unter einem mittleren Winkel γ reflektiert wird, wobei die Mittelachse (10) des Saugkanals (8) im Bereich der Saugöffnung (9) im wesentlichen in Verlängerung zum mittleren Winkel γ verläuft.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittelachse (10) des Saugkanals (8) im Bereich der Saugöffnung (9) mit dem mittleren Winkel γ den Winkel Σ im Bereich zwischen ±25°, bevorzugt ±15°, besonders bevorzugt ±5° einschließt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungsmedium (4) an einer Reinigungsstelle (5) auf die Transportbahn (2) trifft und dass die Verlängerung der Mittelachse (10) des Saugkanals (8) im Bereich der Saugöffnung (9) das Transportband (2) im Bereich der Reinigungsstelle (5) schneidet.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Querschnittsfläche (27) der Saugöffnung (9) und ein Abstand (A) der Saugöffnung (9) zur Reinigungsstelle (5) derart aufeinander abgestimmt sind, dass durch die Querschnittsfläche (27) der Saugöffnung (9) ein unter dem mittleren Winkel γ reflektierter und im Öffnungswinkelbereich θ von ± 15°, bevorzugt von ±25° aufgefächerter Strahl (11) des Reinigungsmediums (4) durch die Querschnittsfläche (27) der Saugöffnung (9) treten kann.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Laufrichtung (6) des Transportbandes (2) nach der Saugöffnung (9) ein Saugraum (12) gebildet wird, der sich zumindest abschnittweise in Richtung der zumindest einen Reinigungsdüse (3) erstreckt und eine Öffnung (13) hat, die waagerecht zum Transportband (2) verläuft.
Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnung (13) zum Transportband (2) zwischen 1 mm und 10mm, bevorzugt zwischen 3mm und 5mm beabstandet ist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 11-12,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Saugraum (12) bis zur zumindest einen Reinigungsdüse (3) erstreckt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 11-13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Reinigungsdüse (3) vom Saugraum (12) umgeben ist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Saugkanal (8) zumindest abschnittsweise gerade und / oder gekrümmt mit einem Krümmungsradius zwischen 10 bis 200mm erstreckt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugkanal (8) zumindest abschnittweise eine konstante Querschnittsfläche aufweist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugkanal (8) eine Querschnittsfläche von 100qmm bis 10000qmm, bevorzugt von 500qmm bis 3000qmm, besonders von 1000qmm bis 2000qmm hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche e,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugkanal (8) und / oder die Saugöffnung (9) einen runden oder viereckigen Querschnitt hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere quer zur Laufrichtung (6) des Transportbandes(2) nebeneinander angeordnete Reinigungsdüsen (3) verwendet werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei der Reinigungsdüsen (3) unterschiedlich zueinander beabstandet sind.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei der Reinigungsdüsen (3) nicht parallel zueinander angeordnet werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass für zumindest eine Reinigungsdüse (3) ein runder Querschnitt gewählt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reinigungsdüsen (3) einen Durchmesser zwischen 0,1 mm und 0,5mm, bevorzugt zwischen 0,15mm und 0,3mm aufweisen.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungsmedium (4) beim Austritt aus der Reinigungsdüse (3) einen Druck zwischen 200 bar und 500 bar hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungsmedium (4) eine flüssige und/ oder gasförmige Komponente hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungsmedium (4) eine Temperatur von mehr als 20°C bis 120°C, bevorzugt zwischen 50°C und 100°C hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Richtung des reflektierten, im Saugkanal (8) strömenden Reinigungsmediums nach der Saugöffnung (9) der Saugkanal (8) eine Unterdruckvorrichtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterdruckeinrichtung zumindest eine Injektordüse (16) zur Injektion eines Injektionsmediums (17) aufweist.
Verfahren nach Auspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Querschnitt des Saugkanals (8) im Bereich der zumindest einen Injektordüse(16) beginnend in Richtung des im Saugkanal (8) strömenden Reinigungsmediums verbreitert.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-29,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Richtung des im Saugkanal (8) strömenden Reinigungsmediums mehrere Injektordüsen (16) hintereinander liegend angeordnet sind und dass das Injektionsmedium (17), welches aus der / den in Strömungsrichtung vorn angeordneten Injektordüse(n) (16) austritt mit einem höheren Druck beaufschlagt wird als das aus der / den dahinter liegenden Injektordüse(n) (16).
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Injektordüse (16) derart angeordnet ist, dass das Injektionsmedium (17) zumindest abschnittweise parallel zur Mittelachse des Abführkanals, d.h. Saugkanals (8) injiziert wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-31,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektionsmedium (17) beim Austritt aus der zumindest einen Injektordüse (16) einen Druck zwischen 20bar und 1000bar, bevorzugt zwischen 200bar und 500bar hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-32,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Injektordüse (16) einen runden oder ovalen oder rechteckigen Querschnitt hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-33,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Injektordüse (16) einen Durchmesser zwischen 0,1 mm und 0,5mm, bevorzugt zwischen 0,15mm und 0,3mm aufweist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-34,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektionsmedium (17) eine flüssige und/ oder gasförmige Komponente hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-35,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektionsmedium (17) bzgl. der Umgebungstemperatur erwärmt oder abgekühlt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 28-36,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektionsmedium (17) eine Temperatur zwischen 30°C und 100°C, bevorzugt zwischen 30°C und 70°C oder zwischen 4°C und 50°C, bevorzugt zwischen 8°C und 25°C hat.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Laufrichtung (6) des Transportbandes (2) nach der zumindest einen Reinigungsdüse (3) zumindest ein Luftmesser (19) angeordnet ist, durch welches das Transportband (2) mit Druckluft (20) beaufschlagt wird, die im Winkel β zwischen 10° und 80°, bevorzugt zwischen 50° und 70° in Laufrichtung auf das Transportband (2) trifft.
Verfahren nach Auspruch 38,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftmesser (19) zumindest abschnittweise mehrere Einzelstrahlen bildet, die quer zur Laufrichtung (6) des Transportbandes (2) nebeneinander angeordnet sind und / oder dass das Luftmesser (19) zumindest abschnittweise einen schlitzartigen sich quer zur Laufrichtung (6) des Transportbandes (2) erstreckenden Luftschleier bildet.
Verfahren nach Anspruch 38 oder 39,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckluft (20) einen Druck zwischen 1 bar und 10bar, bevorzugt zwischen 4bar und 7bar hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 40,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckluft auf eine Temperatur zwischen 20°C und 200°C, bevorzugt zwischen 50°C und 200°C erwärmt wird.