Vorrichtung zur kontaktlosen Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontaktlosen Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn (F) für eine Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffbahn (F) zwischen wenigstens zwei sich gegenüberliegenden kastenartigen Hauben hindurchgeführt wird, wobei die Hauben eine Vielzahl von zur Bahnlaufrichtung quer angeordneten und sich über die Bahnbreite erstreckenden Düsenbalken (S) umfassen, wobei die Düsenbalken (S) in den Hauben eine in etwa regelmäßige Beabstandung zueinander aufweisen, wobei sich, in Bahnlaufrichtung (LR) betrachtet, zwischen zwei Düsenbalken (S) einer Haube ein Düsenbalken (S) der gegenüberliegenden Haube befindet, wobei die Düsenbalken (S) Blasöffnungen (L) aufweisen, aus denen Luft oder ein anderes Gas auf die Faserstoffbahn (F) strömt, wobei die Hauben derart aufgebaut sind, dass die Luft oder das andere Gas zwischen den jeweiligen Düsenbalken (S) einer Haube abströmen kann, sodass sich in Laufrichtung (LR) der Faserstoffbahn (F) ein sinuskurvenartiger Lauf der Faserstoffbahn (F) ergibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenbalken (S) eine Erhebung zur Faserstoffbahn (F) aufweisen, die im Wesentlichen dem sinus-kurvenartigen Lauf der Faserstoffbahn (F) folgt und dass sich mindestens 50% der Blasöffnungen (L) eines Düsenbalkens (S) im mittleren Drittel der Düsenbalkenbreite (B) eines Düsenbalkens (S) befinden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontaktlosen Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn für eine Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffbahn zwischen wenigstens zwei sich gegenüberliegenden kastenartigen Hauben hindurchgeführt wird, wobei die Hauben eine Vielzahl von zur Bahnlaufrichtung quer angeordneten und sich über die Bahnbreite erstreckenden Düsenbalken umfassen, wobei die Düsenbalken in den Hauben eine in etwa regelmäßige Beabstandung zueinander aufweisen, wobei sich, in Bahnlaufrichtung betrachtet, zwischen zwei Düsenbalken einer Haube ein Düsenbalken der gegenüberliegenden Haube befindet, wobei die Düsenbalken Blasöffnungen aufweisen, aus denen Luft oder ein anderes Gas auf die Faserstoffbahn strömt, wobei die Hauben derart aufgebaut sind, dass die Luft oder das andere Gas zwischen den jeweiligen Düsenbalken einer Haube abströmen kann, sodass sich in Laufrichtung der Faserstoffbahn ein sinus-kurvenartiger Lauf der Faserstoffbahn ergibt.

[0002] Derartige Vorrichtung sind beilspielsweise aus den Druckschriften DE 695 22 824 T2, DE 694 07 309 T2 und DE 600 29 603 T2 bekannt.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur kontaktlosen Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn derart gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern, dass die aus den Düsenbalken austretende Luft möglichst effizient auf die Faserstoffbahn wirken kann und die Faserstoffbahn mit der zur Verfügung stehenden Trocknungskapazität dieser Luft maximal getrocknet wird.

[0004] Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Düsenbalken eine Erhebung zur Faserstoffbahn aufweisen, die im Wesentlichen dem sinus-kurvenartigen Lauf der Faserstoffbahn folgt und dass sich mindestens 50% der Blasöffnungen eines Düsenbalkens im mittleren Drittel der Düsenbalkenbreite eines Düsenbalkens befinden. Würden sich 70% oder 90% oder gar 100% der Blasöffnungen eines Düsenbalkens im mittleren Drittel der Düsenbalkenbreite eines Düsenbalkens befinden, würde sich der energetische Vorteil der Erfindung jeweils sogar noch verstärken.

[0005] Anmerkung: Die Düsenbalkenbreite versteht sich in diesem Dokument als die Ausdehnung eines Düsenbalkens in Laufrichtung der Faserstoffbahn.

[0006] Der energetische Vorteil liegt darin, dass der größte Teil der Luft, die aus einem Düsenbalken austritt, konzentriert im mittleren Drittel der Düsenbalkenbreite austritt, und dort einen hohen Impuls auf die Faserstoffbahn bewirkt und dass selbige Luft maximal lange mit geringem Abstand zur Faserstoffbahn zwangsgeführt wird. Diese Zwangsführung mit geringem Abstand zur Faserstoffbahn wird durch die dem sinus∼kurvenartigem Lauf der Faserstoffbahn angepasste Form der Düsenbalken erreicht. D.h., der größte Teil der Luft, die durch einen Düsenbalken geblasen wird, wirkt als Impulsluft auf die Faserstoffbahn, wodurch der sinus∼kurvenartige Lauf der Faserstoffbahn entsteht und, selbige Luft wird an der Faserstöffbahn, durch die an den sinus-kurvenartigen Lauf der Faserstoffbahn angepasste Form der Düsenbalken, maximal lange zwangsgeführt, um dort mit einer möglichst langen Verweilzeit auf die Faserstoffbahn eine möglichst maximale Trocknung zu erzielen. Der größte Teil der Luft, die durch einen Düsenbalken strömt, wird sozusagen zweimal verwendet: Konzentriert im mittleren Drittel der Düsenbalkenbreite zur Impulsbildung und anschließend durch die Zwangsführung an der Faserstoffbahn zur reinen Trocknung.

[0007] Die Luft, die aus den Düsenbalken geblasen wird, kann auch ein anderes Gas als Luft sein.

[0008] Unter sinus-kurvenartigen Lauf der Faserstoffbahn wird in dieser Anmeldung nicht ein exakt mathematische sinus∼kurvenartiger Lauf verstanden, sondern lediglich ein, die Richtung wechselnden, kurvenartigen Lauf der Faserstoffbahn.

[0009] Die Erhebung an den Düsenbalken wird aus fertigungstechnischen Gründer bevorzugt durch eine Anordnung aus mehreren Einzelflächen dem sinus-förmigen Bahnverlauf angenähert und besonders bevorzugt durch eine Anordnung aus drei Einzelflächen dem sinus-förmigen Bahnverlauf angenähert.

[0010] Vorteilhaft ist eine maximale Düsenbalkenbreite zwischen 0,6 und 0,9 mal dem Abstand der Düsenbalken zueinander, bevorzugt zwischen 0,66 und 0,8 mal dem Abstand der Düsenbalken zueinander. Durch die große Düsenbalkenbreite wird bewirkt, dass die Luft, die aus den Düsenbalken ausgeblasen wird, sehr lange an der Faserstoffbahn gehalten wird. Somit wird eine energieeffiziente Trocknung erreicht.

[0011] Bevorzugt ist der Abstand der Düsenbalken zueinander zwischen 100 und 400 mm, besonders bevorzugt zwischen 150 und 300 mm.

[0012] Der Winkel zwischen den einer mittleren Fläche eines Düsenbalkens jeweiligen benachbarten Flächen und der Laufrichtung der Faserstoffbahn liegt bevorzugt zwischen 5 und 30° und besonders bevorzugt zwischen 10 und 25°.

[0013] Der orthogonal zur Bahnlaufrichtung liegende Abstand zwischen den höchsten Erhebungen der sich gegenüberliegenden Düsenbalken beträgt bevorzugt zwischen -10 und 20 mm und besonders bevorzugt zwischen 0 und 10 mm.

[0014] Die Blasöffnungen können als Schlitze, Schlitze und Löcher, oder bevorzugt nur als Löchern ausgeführt sein.

[0015] Je Meter Faserstoffbahnbreite bläst ein Düsenbalken bevorzugt zwischen 6 und 25 m³/min und besonders bevorzugt zwischen 10 und 20 m³/min Gas, bevorzugt warme Luft, durch die Blasöffnungen.

[0016] Die Blasöffnungen weisen bevorzugt einen Lochdurchmesser von 3,5 bis 7,5 mm auf.

[0017] Bevorzugt erstrecken sich die Blasluftöffnungen in mehreren Lochreihen je Düsenbalken mindestens über die faserstoffbahnbreite Länge eines Düsenbalkens,

[0018] Die Blasluftöffnungen von benachbarten Lochreihen sind vorteilhaft zueinander versetzt.

[0019] Die Anzahl der Lochreihen je Düsenbalken ist bevorzugt wie folgt abhängig von dem Lochdurchmesser der Blasöffnungen: Bei einem Lochdurchmesser von 3,5 bis 4,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen 6 bis 7, bei einem Lochdurchmesser von 4,5 bis 5,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen 5 bis 6, bei einem Lochdurchmesser von 5,5 bis 6,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen 3 bis 5 und bei einem Lochdurchmesser von 6,5 bis 7,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen 2 bis 4.

[0020] Der Abstand der Lochreihen zueinander entspricht bevorzugt 2 bis 6 mal dem Lochdurchmesser und besonders bevorzugt 3 bis 4 mal dem Lochdurchmesser.

[0021] Bevorzugt entspricht der Abstand innerhalb einer Lochreihe von Blasluftöffnung zu Blasluftöffnung 1,5 bis 4 mal dem Lochdurchmesser und besonders bevorzugt 1,5 bis 2.5 mal dem Lochdurchmesser.

[0022] Die mittlere Fläche des Düsenbalkens kann einen Rücksprung zu den benachbarten Flächen aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass ein ungewolltes Berühren einer gestrichenen Faserstoffbahn an einen Düsenbalken nicht, oder nur sehr schwer, zum Verkleben der Blasöffnungen in der mittleren Fläche führt.

[0023] Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in hervorragender Weise zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn.

[0024] Nachfolgend werden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert

[0025] Es zeigen:

Figur 1

Düsenbalken in Seitenansicht, quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn.

Figur 2

Düsenbalken in Seitenansicht, quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn.

Figur 3

Ausschnitt einer Draufsicht auf einen Düsenbalken.

Figur 4

Düsenbalken in Seitenansicht, quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn,

Figur 5

Walze und Düsenbalken, weitere erfindungsgemäßen Ausführung, Seitenansicht, quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn.

[0026] Figur 1 zeigt drei Düsenbalken S in Seitenansicht, quer zur Laufrichtung LR der Faserstoffbahn F. Die zwei dargestellten unteren Düsenbalken S sind Bestandteil einer unteren, nicht dargestellten kastenartigen Haube und der dargestellte obere Düsenbalken S ist Bestandteil einer oberen, nicht dargestellten kastenartigen Haube. Es handelt sich in dieser Ansicht um einen Ausschnitt zweier Hauben, die aus jeweils mehreren Düsenbalken S bestehen. Die Faserstoffbahn F wird zwischen der oberen und der unteren Haube geführt Ein Düsenbalken S zeichnet sich durch seine Düsenbalkenbreite B, durch seine Form zur Faserstoffbahn F, die hier durch die drei Flächen N, M und N und den Winkel alpha zwischen N und M charakterisiert sind, und durch den Abstand p der Düsenbalken S zueinander aus. Der orthogonal zur Bahnlaufrichtung LR liegende Abstand h zwischen den höchsten Erhebungen der sich gegenüberliegenden Düsenbalken S definiert mitunter das Spaltmaß, durch das die Faserstoffbahn F geführt wird.

[0027] Figur 2 zeigt in der selben Ansicht wie Figur 1 drei Düsenbalken S, jedoch sind hier andere Details dargestellt. Die Blasöffnungen L und zusätzliche Blasöffnungen Z im Düsenbalken S, die zur Stabilisierung der Faserstoffbahn F beitragen können, sind ersichtlich.

[0028] Die Figur 3 ist ein Ausschnitt einer Draufsicht auf einen Düsenbalken S, orthogonal zur Ebene der Faserstoffbahn F. Es ist eine Anordnung der Blasluftöffnungen L zu erkennen, die in diesem Beispiel durch drei Lochreihen R charakterisiert ist. Die Lochreihen R erstrecken sich quer zur Laufrichtung LR der Faserstoffbahn F mindestens über die faserstoffbahnbreite Länge FB. Die im Wesentlichen parallelen Lochreihen R haben einen Abstand Ls zueinander. Die einzelnen Blasluftöffnungen L haben innerhalb einer Lochreihe R den Abstand Lw zueinander. Die Lochdurchmesser D der Blasluftöffnungen L sind ebenfalls zu erkennen.

[0029] Figur 4 zeigt in der selben Ansicht wie Figur 1 und 2 drei Düsenbalken S, jedoch ist hier eine weitere Variante der Form der Düsenbalken S ersichtlich. Die mittlere Fläche M weist einen Rücksprung in der Größe von Ü gegenüber den benachbarten Flächen N auf. Ebenfalls zu sehen sind Blasluftöffnungen L in den schrägen Phasen des Rücksprungs.

[0030] Figur 5 zeigt eine andere Applikation des erfinderischen Gedankens dieser Anmeldung. Die Ansicht in Figur 5 zeigt zwei Düsenbalken S die auf einer Seite der Faserstoffbahn F liegen und auf der anderen Seite der Faserstoffbahn F eine Walze W. Die Walze W ist teilweise von der Faserstoffbahn F umschlungen.

Bezugszeichenliste

[0031] 

alpha

Winkel

B

Düsenbalkenbreite

D

Lochdurchmesser der Blasöffnungen

F

Faserstoffbahn

FB

Faserstoffbahnbreite Länge eines Düsenbalkens

h

Orthogonal zur Bahnlaufrichtung liegender Abstand zwischen den höchsten Erhebungen der sich gegenüberliegenden Düsenbalken

L

Blasöffnungen

LR

Bahnlaufrichtung

Ls

Abstand vom Lochreihen zueinander

Lw

Abstand der Blasöffnungen innerhalb einer Lochreihe zueinander

M

Mittlere Fläche eines Düsenbalkens

N

Benachbarte Fläche zur mittleren Fläche eines Düsenbalkens

p

Abstand der Düsenbalken zueinander

R

Lochreihen

S

Düsenbalken

Ü

Rücksprung der mittleren Fläche eines Düsenbalkens

Z

Zusätzliche Blasluftöffnungen

Ansprüche

1. Vorrichtung zur kontaktlosen Führung und Trocknung einer laufenden Faserstoffbahn (F) für eine Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffbahn (F) zwischen wenigstens zwei sich gegenüberliegenden kastenartigen Hauben hindurchgeführt wird, wobei die Hauben eine Vielzahl von zur Bahnlaufrichtung quer angeordneten und sich über die Bahnbreite erstreckenden Düsenbalken (S) umfassen, wobei die Düsenbalken (S) in den Hauben eine in etwa regelmäßige Beabstandung zueinander aufweisen, wobei sich, in Bahnlaufrichtung (LR) betrachtet, zwischen zwei Düsenbalken (S) einer Haube ein Düsenbalken (S) der gegenüberliegenden Haube befindet, wobei die Düsenbalken (S) Blasöffnungen (L) aufweisen, aus denen Luft oder ein anderes Gas auf die Faserstoffbahn (F) strömt, wobei die Hauben derart aufgebaut sind, dass die Luft oder das andere Gas zwischen den jeweiligen Düsenbalken (S) einer Haube abströmen kann, sodass sich in Laufrichtung (LR) der Faserstoffbahn (F) ein sinus-kurvenartiger Lauf der Faserstoffbahn (F) ergibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsenbalken (S) eine Erhebung zur Faserstoffbahn (F) aufweisen, die im Wesentlichen dem sinus-kurvenartigen Lauf der Faserstoffbahn (F) folgt und dass sich mindestens 50% der Blasöffnungen (L) eines Düsenbalkens (S) im mittleren Drittel der Düsenbalkenbreite (B) eines Düsenbalkens (S) befinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die maximale Düsenbalkenbreite (B) zwischen 0,6 und 0,9 mal dem Abstand (p) der Düsenbalken (S) zueinander, bevorzugt zwischen 0,66 und 0,8 mal dem Abstand (p) der Düsenbalken (S) zueinander ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (p) der Düsenbalken (S) zueinander zwischen 100 und 400 mm, bevorzugt zwischen 150 und 300 mm, ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel (alpha) zwischen den einer mittleren Fläche (M) eines Düsenbalkens (S) jeweiligen benachbarten Flächen (N) und der Laufrichtung (LR) der Faserstoffbahn (F) zwischen 5 und 30°, bevorzugt zwischen 10 und 25°, ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der orthogonal zur Bahnlaufrichtung liegende Abstand (h) zwischen den höchsten Erhebungen der sich gegenüberliegenden Düsenbalken (S) zwischen -10 und 20 mm, bevorzugt zwischen 0 und 10 mm, liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass je Meter Faserstoffbahnbreite ein Düsenbalken (S) zwischen 6 und 25 m³/min, bevorzugt zwischen 10 und 20 m³/min Gas, bevorzugt warme Luft, durch die Blasöffnungen (L) bläst.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lochdurchmesser (D) der Blasöffnungen (L) zwischen 3,5 und 7,5 mm ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Blasluftöffnungen (L) sich in mehreren Lochreihen (R) je Düsenbalken (S) über die mindestens faserstoffbahnbreite Länge (FB) eines Düsenbalkens (S) erstrecken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Blasluftöffnungen (L) von benachbarten Lochreichen (R) zueinander versetzt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl der Lochreihen (R) je Düsenbalken. (S) wie folgt abhängig ist von dem Lochdurchmesser (D) der Blasöffnungen (L): bei einem Lochdurchmesser (D) von 3,5 bis 4,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen (R) 6 bis 7, bei einem Lochdurchmesser (D) von 4,5 bis 5,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen (R) 5 bis 6, bei einem Lochdurchmesser (D) von 5,6 bis 6,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen (R) 3 bis 5, bei einem Lochdurchmesser (D) von 6,5 bis 7,5 mm ist die Anzahl der Lochreihen (R) 2 bis 4.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (Ls) der Lochreihen (R) zueinander 2 bis 6 mal dem Lochdurchmesser (D), bevorzugt 3 bis 4 mal dem Lochdurchmesser (D) entspricht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (Lw) innerhalb einer Lochreihe (R) von Blasluftöffnung (L) zu Blasluftöffnung (L) 1,5 bis 4 mal dem Lochdurchmesser (D), bevorzugt 1,5 bis 2,5 mal dem Lochdurchmesser (D) entspricht.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine mittlere Fläche (M) des Düsenbalkens (S) einen Rücksprung zu ihren benachbarten Flächen (N) aufweist.

14. Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, insbesondere einer gestrichenen Papier- oder Kartonbahn,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie zumindest eine Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche umfasst.

Zeichnung