DE2854887A1

DE2854887A1 - Bahnaufwickelsystem

Info

Publication number: DE2854887A1
Application number: DE19782854887
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Crown Zellerbach Corp
Current assignee: Fort James Corp
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1979-07-12
Also published as: FI790009A7; CA1092076A; DE2854887C2; US4147287A; JPS6128572B2; NO790012L; SE441003B; JPS5493762A; NO146195C; NO146195B; IT1110373B; FR2414017A1; FI66812B; IT7919027A0; FR2414017B1; FI66812C; GB2011859B; SE7900068L; GB2011859A

Description

Beschreibung

Es sind verschiedene Systeme bekannt, mit denen eine sich bewegende Bahn an eine vorbestimmte Stelle geführt wird, beispielsweise in einen Einführungs- oder Einfädeleingriff mit Rollen, die einen Walzenspalt bilden od. dgl. Beispiele dieser Systeme werden in den US-Patentschriften 3 999 696 und 4 014 487 beschrieben. Bei diesen bekannten Systemen wird ein Gas, wie beispielsweise Luft, durch eine strömungsbegrenzte öffnung unter Druck geführt, wodurch sie selbst an einer Oberfläche infolge des Coanda-Effektes haftet. Diese Luft wird dann der vorbestimmten Stelle zugeführt und führt Umgebungsluft mit sich. Die Materialbahn wird in die Bewegungsbahn des sich bewegenden Gases eingeführt und von diesem mitgenommen. Das Gas bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Geschwindigkeit der sich bewegenden Materialbahn, und dadurch wird die Materialbahn gerade oder glatt gezogen und der vorbestimmten Stelle zugeführt.

Obwohl Anlagen, wie sie in den vorher zitierten Patentschriften beschrieben werden, auf sehr vielen Gebieten anwendbar sind, sei bemerkt, daß Aufwickelsysteme völlig andere Probleme aufwerfen. Das Problem beim Aufwickeln und beim Einführen in eine Aufwickelvorrichtung wird besonders dann schwierig, wenn ein Reißen oder Brechen stattgefunden hat, und wenn es erwünscht ist, eine Materialbahn wieder der Aufwickelspule zuzuführen. In diesem Fall befindet sich die Aufwickelspule gegenüber der Stelle an der Aufwickeltrommel, an der das Einführen beginnt,und das Zuführen zur Spule muß oft durch einen begrenzten Raum erfolgen, der durch die Aufwickeltrommel gebildet wird und eine andere Aufwickelspule, die sich in einer VoraufWickelstellung befindet.

909828/0675 ~ ⁵ "

ORIGINAL !NSPcCTED

Die einzuführende Materialbahn muß nicht nur um die gekrümmte Oberfläche der Aufroll- oder Aufwickeltrommel geführt werden, sie muß auch hierbei durch eine begrenzte Öffnung hindurchgeführt werden. Bisher wurden zwei Hauptarbeitsweisen beim Einfädeln oder Wiedereinführen durchgeführt. Bei der ersten Arbeitsweise wurden Seile oder Kabeln verwendet, die um den Umfang der Aufrolltrommel in der Nähe deren Kanten herumgeführt sind. Beim Einfädeln legt die Bedienungsperson die Materialbahn in den Seilspalt, was theoretisch bewirkt, daß die Materialbahn um den Umfang der Trommel herum zu der Stelle geführt wird, an der sich die Spule befindet, auf die aufgewickelt werden soll. Diese Arbeitsweise ist jedoch sehr gefährlich, da das gespannte Seil reißen kann, und zusätzlich kann die Hand der Bedienungsperson beim Einsetzen der Materialbahn in den Spalt eingeklemmt werden.

Die andere Hauptarbeitsweise besteht darin, eine Reihe von Luftstrahldüsen, die sehr oft von Hand gehalten werden, um ^a den Umfang der Aufrolltrommel herum anzuordnen. Durch die Manipulation der Luftstrahlen wird nun die Materialbahn an der Aufrolltrommel gehalten, bis diese die Aufwickelspule erreicht. Diese Luftblastechnik ist jedoch wenig befriedigend, da sehr oft mehrere Personen erforderlich sind, um die Luftstrahlen auf die Materialbahn an verschiedenen Stellen ζψ-ichten, damit die Materialbahn in der gewünschten Bewegungsbahn gehalten werden kann. Sehr oft erfolgt hierbei eine im wesentlichen unkontrollierte und unbeherrschbare Bewegung der Materialbahn, insbesondere eine seitliche Bewegung, und es ist viel Zeit erforderlich, um die Materialbahn zur Aufrollspule zu führen. Die Verwendung der üblichen Luftdüsentechnik beim Einführen in die Aufwickelstation ist insbesondere schwierig, wenn leichte Papiere, wie beispiels-' weise Seidenpapiere, gehandhabt werden sollen, da nämlich

909828/06 7 5

derartige Papiere, wenn sie nicht dauernd unter Spannung gehalten werden, verknäulen und zu Verstopfungen an begrenzten öffnungen führen, durch die die Bahn hindurchgeführt werden muß.

Zusätzlich zu dieser Seileinfädeltechnik und Luftblaseinfädeltechnik ist es bekannt, daß das Bedienungspersonal bei langsam laufenden Maschinen die Bahn per Hand um den Umfang der Aufwickeltrommel herumführt. Eine derartige Verfahrensweise ist jedoch im höchsten Maße unerwünscht, da hierdurch das Bedienungspersonal verletzt werden kann.

Durch die Erfindung wird ein verhältnismäßig billiges und einfaches System geschaffen, bei dem die Erscheinung des Coanda-Effektes ausgenutzt wird, um eine sich bewegende Bahn aus einem flexiblen Material mitzuführen und diese schnell entlang einer gekürmmten Oberfläche einer Aufrolltrommel zu einer Aufrollspule zu führen, um die diese Bahn herum aufgewickelt werden soll, ohne daß eine manuelle Handhabung erforderlich ist.

Die Erfindung betrifft eine Einführ- oder Einfädeleinrichtung und ein Verfahren zum Einfädeln für ein Bahnaufwickelsystem, welches eine drehbare Aufrolltrommel mit zylindrischer äußerer Oberfläche aufweist und eine drehbare Aufwickelspule, die das Bahnmaterial von der Trommel aufnimmt. Die Aufwickelspule ist relativ zur Trommel zwischen einer Startposition, in der die Spule im allgemeinen senkrecht über der Trommel angeordnet ist und einen Walzenspalt mit dieser bildet, und einer Aufwickelstellung bewegbar, in der die Spule im allgemeinen horizontal relativ zur Trommel angeordnet ist und einen Spalt mit der Trommeloberfläche bildet, wobei die Materialbahn um diese Spule herumgewickelt

909828/0675 _ _

wird. Die Einführungs- oder Einfädelvorrichtung weist wenigstens eine Coanda-Düse auf, die eine Gasströmung um den Umfang der Trommel herum erzeugt, wobei eine Materialbahn in diese Gasströmung eingeführt wird, und zwischen die Trommel und die Aufwickelspule geführt wird. Es ist eine Führungsbahn vorgesehen, die eine erste Wand aufweist und eine sich nach unten erstreckende zweite Wand, und die erste Wand führt von der Coanda-Düse zur Trommeloberflache und bildet mit dieser Trommeloberfläche einen Spalt, durch den hindurch der aus der Coanda-Düse austretende Gasstrom fließt. Die zweite Wand erstreckt sich im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur ersten Wand und neben eine Trommelendwand hin. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Größe und das Querschnittsprofil zwischen der ersten Wand der Einfädelvorrichtung und der Trommeloberfläche einzustellen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht, welche spezielle Einzelheiten der Bauteile der erfindungsgemäßen Anordnung darstellt, wobei eine Aufwickelspule relativ zu einer Trommel in einer Voraufwickelstellung dargestellt ist
und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht, welche Einzelheiten der Coanda-Düse veranschaulicht, die bei der Erfindung verwendet wird.

909 8 2 8/0675

Fig. 1 zeigt schematisch eine Aufwickel- oder Aufrollanordnung von der Form, wie sie beispielsweise am Ende von Papiermaschinen u. dgl. verwendet wird, um bahnförmiges Material aufzuwickeln. Eine derartige Anordnung weist eine Aufrolltrommel 10 auf, die eine zylindrisch geformte äußere Oberfläche hat und eine drehbare Aufwickelspule 12, die das Material von der Trommel aufnimmt. Die Aufwickelspule 12 ist drehbar in einer Aufwickelgabel 14 gelagert. Da derartige Gabeln und ihre Funktionsweisen in derartigen Aufwickelsystemen üblich sind, soll diese Gabel 14 nicht im einzelnen beschrieben werden. Für die Zwecke der Erfindung ist es lediglich erforderlich, daß eine Einrichtung verwendet wird, mit der die Gabel 14 relativ zur Aufrolltrommel 10 aus der in vollen Linien dargestellten Lage in die gedreht wird, die gestrichelt gezeichnet ist. In der mit vollen Linien dargestellten Stellung hält die Gabel 14 die Spuel 12 in einer Vorwickelstellung, in der die Spule über der Trommel 10 und in einem vorbestimmten Abstand von dieser angeordnet ist. Eine Verschwenkung der Gabel 14 bringt die Spule 12 in die mit gestrichelten Linien dargestellte Lage, in der die Spule im allgemeinen senkrecht oberhalb der Trommel angeordnet ist und einen Walzenspalt mit dieser bildet. Diese Stellung wird im folgenden als Startstellung bezeichnet. Eine Bahn, die in den Spalt eingeführt wird, der zwischen der Trommel und der Spule gebildet wird, wenn sich die Spule in der Startstellung befindet, wird in üblicher Weise um die Spule herumgewickelt. Ein derartiges Aufwickeln wird nach dem Start fortgesetzt und auch in der Zeit, in der die Gabel zu der Stellung verschwenkt wird, die gestrichelt dargestellt ist. Dies ist die Ruhelage der Gabel, wobei die Spule drehbar auf irgendeinem geeigneten Träger angeordnet wird, wie beispielsweise auf dem, der schematisch bei 16 dargestellt ist. Die Spule

909828/0675

— 9 —

285A887

dreht sich auf dem Träger weiter, und das Bahnmaterial wird um die Spule herum weiter aufgewickelt, bis eine voll aufgewickelte Materialspule erzeugt wird, wie es schematisch bei 18 gezeigt ist.

Beim Aufwickeln auf die Spule 12, die sich auf dem Träger 16 befindet, wird die Gabel 14 gelöst und zurückgeschwenkt und eine neue Spule wird drehbar eingelegt. Die Bahn, die um die Spule aufgewickelt wird, die sich auf dem Träger 16 abstützt, geht durch den Spalt hindurch, der zwischen der Spule vorhanden ist, die sich nun in der Vorwickelstellung befindet und der Trommel. Bei einer typischen Anordnung ist dieser Spalt etwa 1,2 cm bis zu 5 cm breit. Diese begrenzte öffnung führt in dem Fall zu Schwierigkeiten, in dem ein Brechen oder ein Reißen während des Aufwickeins erfolgt, da es zur vollständigen Aufwicklung erforderlich ist, die sich bewegende Bahn des Materials wieder durch den Spalt einzuführen oder einzufädeln, der zwischen der Trommel 10 und der Spule 12 in der Voraufwickelstellung vorhanden ist. Die Bahn muß dann um den Umfang der Trommel bis zu zu dem Walzenspalt gefüllt werden, der zwischen der Trommel und der teilweise aufgewickelten Bahn auf der Spule vorhanden ist.

Bisher wurde eine derartige Wiedereinfädelung in der Weise durchgeführt, daß eine Bahn in einen Walzenspalt zwischen Seilen eingeführt wurde, die um den Umfang der Trommel in der Nähe der Trommelkante sich herum erstreckten. Der Seilspalt führte dann die Bahn bis zur Stelle der teilweise aufgewickelten Rolle. Ein derartiger Vorgang ist jedoch sehr kompliziert und gefährlich. Gespannte Seile oder Kabel können reißen, und der Seilspalt ist zusätzlich sehr gefährlich,

909828/0675 " ¹° "

da dieser die Hand der Bedienungsperson einfangen kann.

Luftstrahldüsen von üblichem Aufbau, die sehr oft von Hand gehalten wurden, wurden ebenfalls bisher verwendet, um die Bahn wieder einzufädeln. Eine derartige Verfahrensweise ist zeitraubend, und es waren oft mehrere Bedienungspersonen erforderlich, um die Bahn zu der teilweise aufgewickelten Rolle zu führen. Das Durchführen der Bahn durch den Spalt zwischen der Trommel und der Spule in der Voraufwickelstellung ist insbesondere schwierig, da übliche Luftblastechniken zu einer im wesentlichen unkontrollierten Bahnbewegung, insbesondere zu seitlichen Bewegungen, führten. Zusätzlich hat die Bahn, die durch diesen Spalt hindurchgeführt wird, die Neigung, der Oberfläche der Spule in der Voraufwickeisteilung zu folgen, anstatt längs des ümfangs der Aufrolltrommel sich zu bewegen. Dies führte dazu, daß die Bedienungsperson oder eine Hilfsperson einen Luftstrahl von einer bestimmten Stelle aus gegen die Bahn führen mußte, um diese aufzuwickelnde Bahn in ihrer Lage auf der Trommeloberfläche zu halten. Durch die Erfindung wird ein verhältnismäßig billiges und einfach aufgebautes System geschaffen, bei welchem die Erscheinung des "Coanda-Effektes" verwendet wird, um eine sich bewegende Bahn aus flexiblem Material mitzunehmen und sie längs der gekrümmten Oberfläche einer Aufrolltrommel zur Aufwickelspule zu führen, um die die Bahn herum aufgewickelt werden soll. Wie im einzelnen noch beschrieben werden soll, kann das erfindungsgemäße Einfädelsystem durch eine einzige Bedienungsperson gesteuert und gehandhabt werden und erfüllt sehr schnell die gewünschte Einfädelung. Zeit ist beim Wiedereinführen oder -einfädeln ein wesentlicher Faktor, da während des Einfädeins wertvolle Produktion verlorengeht. Die Erfindung kann verwendet

909828/0675

werden, um eine Spule in der Startposition zu beschicken, eine Spule in der Aufrollposition zu beschicken oder in irgendeiner Lage zwischen diesen Positionen, und zwar unabhängig davon, ob sich eine Spule in der Voraufwickelstellung befindet oder nicht.

Die erfindungsgemäße Einführ- oder Einfädelvorrichtung ist mit 22 bezeichnet. Die Vorrichtung 22 weist eine Coanda-Düse 24 auf und eine Führungsbahn 26, die von der Coanda-Düse zur Trommeloberfläche führt. Die Führungsbahn 26 weist eine erste Wand 28 auf, die einen Spalt mit der Trommeloberfläche begrenzt,und eine zweite Wand 30, die sich im wesentlichen unter rechten Winkeln von der ersten Wand aus und neben eine Endwand 32 der Trommel 10 erstreckt. Die erste Wand 28 ist vorzugsweise auf jeder Seite der Düse gekrümmt. Stromab der Coanda-Düse ist diese Wand nach unten gekrümmt und stromauf von dieser Coanda-Düse ist diese Wand nach oben gekrümmt, so daß ein glockenförmiger Querschnittsabschnitt mit der gekrümmten Trommeloberfläche gebildet wird.

Es sei nunmehr auf Fig. 3 Bezug genommen. Es ist zu erkennen, daß die Coanda-Düse 24 ein Stromlinienelement 34 und einen Träger 36 aufweist, der zusammen mit dem Stromlinienelement 34 einen begrenzten geradlinigen Spalt oder eine Drosselstelle 38 bildet, durch die unter Druck gesetztes Gas hindurchgeleitet wird. Die Coanda-Düse 24 weist den gleichen Aufbau auf, wie es in den US-Patentschriften 3 999 und 4 014 487 beschrieben wird, und die Konstruktion und die Wirkungsweise dieser Coanda-Düse soll nicht im einzelnen beschrieben werden. Es sei lediglich bemerkt, daß das unter Druck stehende Gas durch den Spalt 38 austritt und an der Oberfläche des Stromlinienelementes 34 durch den Coanda-Effekt anhaftet und längs dieser Oberfläche entlangfließt

909828/0675

-

und dabei Umgbeungsluft mitnimmt, und dann erfolgt eine Strömung über den stromab gelegenen Teil der ersten Wand 28 zur oberen Trommeloberfläche hin, d. h. bei der Darstellung in Fig. 3 nach rechts.

Es sei wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Es sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen die Größe und das Querschnittsprofil des Spaltes eingestellt werden können, der durch die erste Wand 28 und die äußere zylindrische Oberfläche der Trommel 10 gebildet wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 22 weist diese Einstellungseinrichtung einen Stab 40 auf, der gleitbar in einer öffnung montiert ist, die in einem Träger 42 ausgebildet ist. Der Stab 40 ist derart bemessen, daß er in dieser öffnung frei beweglich ist,und eine Bewegung des Stabes nach unten wird durch eine Einstellmutter 44 verhindert, die in einstellbarer Weise auf diesen Stab aufgeschraubt ist. Das untere Ende dieses Stabes ist gelenkig in irgendeiner gewünschten Weise mit der Einfädelvorrichtung 22 verbunden. Ein weiterer Teil der Einstellvorrichtung ist ein Tragarm 46, der zwei Schlitze 48a und 48b aufweist, die im oberen Ende ausgebildet sind. Bolzen 50a und 50b erstrecken sich durch die Schlitze 48a und 48b hindurch und sind mittels einer Schraubverbindung mit dem Träger 42 verbunden. Durch Lösen der Bolzen 50a und 50b kann der Tragarm 46 in einstellbarer Weise aufwärts oder abwärts bewegt werden und in der gewüsnchten Stellung durch ein Festziehen der Bolzen gesichert werden. Das letzte Einstellelement ist eine Spannschelle 52, die mit dem Träger 42 verbunden ist. Einstellmuttern und Bolzen sind auf jeder Seite der Spannschelle 52 in an sich bekannter Weise vorgesehen, um eine radiale Einstellung des Trägers 42 um einen zylindrischen Bauteil 54 zu ermöglichen, der fest an der Papiermaschinenwand oder

909828/0675

- 13 -

dgl. montiert ist. Der Einstellmechanismus, der bei dieser Einfädelvorrichtung verwendet wird, erlaubt drei Arten von Einstellungen. Wie noch dargelegt werden soll, ist diese Einstellungsmöglichkeit ein wesentlicher Faktor hinsichtlich der Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Die Funktion der beschriebenen Einfädel- oder Einführvorrichtung besteht darin, eine sich bewegende Bahn aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier, aufzunehmen und diese Bahn zu der Spule oder zu dem Kern zu führen, auf dem diese Bahn aufgewickelt werden soll. Dies erfolgt in der Weise, daß ein unter Druck stehendes Gas, wie beispielsweise Druckluft, durch den Schlitz 38 der Coanda-Düse 24 hindurchgeführt wird. Dadurch wird eine Strömung dieses Druckgases und der mitgeführten ümgebungsluft über die Oberfläche des Düsenstromlinienkörpers 34 und längs der ersten Wand 28 erzeugt. Die Einführvorrichtung 22 ist relativ zur Trommel 10 derart eingestellt, daß die kombinierte Gasströmung, die vom Ende der ersten Wand 28 abströmt, selbst an der zylindrischen äußeren Oberfläche der Trommel durch den Coanda-Effekt haftet und in einer Kreisbahn um die Trommeloberfläche herum zu der Spule strömt, auf die das Bahnmaterial aufgewickelt werden soll. Die Bahn, die eingefädelt oder eingeführt werden soll, wird in die unmittelbare Nähe der Coanda-Düse 24 durch das Bedienungspersonal geführt, so daß diese Bahn durch den sich bewegenden Gasstrom mitgenommen wird und dem Gasströmungsweg zur Aufwickelspule hin folgt. Dies kann direkt durchgeführt werden oder durch Verwendung einer zusätzlichen Zuführungsbahn und Coanda-Düse, wie beispielsweise der Bahn 62, und der Coanda-Düse 64, die in Fig. 1 dargestellt sind, wobei diese Anordnung die Bahn zur Düse 24 führt. In Fig. 1 ist eine Material-

909828/0675 - 14 -

bahn W mit ausgezogenen Linien dargestellt. Diese Bahn wird durch die Einfädelvorrichtung um die Trommel 10 herum zu einer Spule geführt, die sich in der Aufwickelstellung befindet. Diese Bahn bewegt sich zunächst längs der gestrichelten Linie in das Einfadelsystem hinein. Dieses Einführen in das Einfädelsystem kann außerordentlich schnell erfolgen und ohne daß zusätzliches Personal oder Hilfsluftdüsen erforderlich sind, um die Bahn an die gewünschte Stelle zu bringen. Wenn einmal die Bahn die Aufwickelspule erreicht, wird sie aufgenommen und in üblicher Weise aufgerollt.

Die Einstellung und Anordnung und die Geometrie der Einführvorrichtung relativ zum übrigen Teil des Aufwickelsystems sind sehr wesentlich für die Betriebsweise der Vorrichtung. Es sei bemerkt, daß die Parameter sich bei verschiedenen Anlagen verändern können, da die Betriebsweisen dieser Anlage selbst, sowie das Material, welches sie erzeugen, sich in weiten Bereichen verändern können. Es gibt jedoch einige grundsätzliche Prinzipien, die für alle Fälle gelten. Es sei auf Fig. 2 Bezug genommen, in der eine zweite Wand 30 von etwas anderem Aufbau als in Fig. 1 gezeigt, dargestellt ist, die neben der Trommelseitenwand verläuft, die zum Betrachter hinweist. Ferner sei noch auf Fig. 3 Bezug genommen, und unter Bezugnahme auf diese Figur seien die folgenden grundsätzlichen Betrachtungen angestellt.

1. Die Krümmung R der ersten Wand 28 sollte gleich dem Radius der Aufwickeltrommel 10 plus einer zusätzlichen Größe sein. Es wurde gefunden, daß ein Wert von etwa 7,6 cm als zusätzliche Größe geeignet ist. Dies ermöglicht einen breiten Einstellungsbereich des Spaltes G2 und G3. Durch die Einstellung der Führungsbahn wird deren Krümmungs-

909828/0675

- 15 -

mittelpunkt gegenüber der Mitte der Trommel 10 um einen vorbestimmten horizontalen Abstand L und einen vorbestimmten senkrechten Abstand H verschoben.

2. Falls eine Zuführungsbahn verwendet wird, wie sie in Fig. 1 bei 62 dargestellt ist, sollte die Breite der Führungsbahn 26 gleich der Breite dieser Zuführungsbahn sein, die beispielsweise etwa 30 cm od. dgl., betragen kann,wenn ein Bahnmaterial mit verminderter Breite behandelt wird. Diese Größe für die Führungsbahn 26 sollte noch um den Abstand von der Innenkante der ersten Wand 28 zur Kante der Aufwickeltrommel vergrößert werden. Weiterhin muß die Wand 30 weit genug sein, um den Spalt zwischen der ersten Wand 28 und der Aufrolltrommel abzuschließen. Dadurch wird verhindert, daß die Materialbahn die Aufrolltrommel verläßt und sich um die Trommelwelle herumwickelt.

3. Die Führungsbahn 26 weist vorzugsweise einen glockenförmigen Eintritt auf, um zu verhindern, daß die Materialbahn an der Coanda-Düse 24 hängenbleibt.

4. Die Führungsbahn 26 sollte so montiert sein, daß gekrümmte Anschläge zur Einstellung der Spalte G2 und G3 vorhanden sind. Gelenkanordnungen sollten vorzugsweise zwischen dem Stab 40 und dem Tragarm 46 und der ersten Wand vorhanden sein, um eine automatische schnelle Öffnung des Spaltes G2 im Falle einer Verstopfung zu ermöglichen.

5. Die stromab gelegene Spitze der Führungsbahn 26 sollte

so angeordnet sein, daß sie so weit wie möglich in den offenen Walzenspalt G1 hineinragt, der durch die Spule in der Vorwickelstellung und der Walze gebildet wird, ohne daß natürlich die Größe der Spaltöffnung G2 unnötig verengt wird.

909828/0675

- 16 -

ORIGINAL INSPECTED

- 16 -

6. Die Einfädelvorrichtung sollte derart angeordnet werden, daß die Hauptbewegungsbahn der Materialbahn, die zu dieser Vorrichtung verläuft, auf einen Punkt stromab von der Hinterkante der Düse zielt, wenn eine einzelne Düse verwendet wird, und zwischen die Düsen, wenn zwei Düsen verwendet werden. Die Länge der Führungsbahn und die Düsenstellung werden durch die Bewegungsbahn der eintretenden Materialbahn und den Spalt G3 bestimmt. Für eine bestimmte Führungsbahnlänge wird der Spalt G3 derart eingestellt, daß die Resultante der Kräfte, die durch das Saugen der Düsen erzeugt werden, unter einem geringen spitzen Winkel relativ zur Hauptbewegungsbahn während des Einfädeins verläuft. Die Richtung des Kraftvektors relativ zur Profilsehne der Düse hängt von der Düsengeometrie ab. Beispielsweise weist die Düse, die in Ff^. 3 dargestellt ist, einen Spalt an der vorderen Mittellinienkante auf, und es ist ferner ein glockenförmiger Einlaß vorgesehen, und dadurch wird ein resultierender Kraftvektor geschaffen, der mit der Düsenprofilsehnenlinie einen Winkel von etwa 20°bildet. Die Düse ist unter einem Winkel von etwa 10° relativ zur Tangente an den Bogen eingestellt, der durch die erste Wand 28 gebildet wird. Diese Einzelheiten sind in Fig. 3 dargestellt.

Es sei bemerkt, daß gewisse Feineinstellungen in einzelnen Fällen durchgeführt werden müssen, um den richtigen Betrieb der Vorrichtung sicherzustellen. Hauptsächlich muß eine Coanda-Strömung um die Aufrolltrommel herum und um die Aufroll- oder Aufwickelrolle herum sichergestellt werden, damit eine Anhaftung durch den Coanda-Effekt an der Trommel erfolgt, und nicht an irgendeiner Spule, die sich in der Vor-Wickelstellung befindet. Es ist nicht erwünscht, die induzierte Luftströmung zu dicht an der Spule vorbeizuführen,

- 17 909828/0675

ORIGINAL INSPECTED

damit die Strömung nicht an dieser haftet. Um ein Anhaften der Strömung an der Trommel sicherzustellen, muß der Spalt G2 ausreichend klein sein, um einen Spalt zwischen der Spule und der ersten' Wand 28 zu erzeugen, der ausreicht, um ein Anhaften der Strömung an der Spule zu verhindern, wobei jedoch dieser Spalt groß genug sein muß, um ein Verstopfen oder Hängenbleiben auszuschalten. Ein Anhaften der Strömung an der Spule kann auftreten, falls die Führungsbahn zu dieser zu stark geneigt ist, d. h wenn G, zu klein wird, und dies ist zu vermeiden.

Aus grundsätzlichen Untersuchungen von Coanda-Strömungen ist es bekannt, daß eine Strömungsanhaftung eines Strahles, der unter rechten Winkeln zu einer gekrümmten Oberfläche verläuft,· schwierig zu erreichen ist, wenn das Verhältnis des Krümmungsradius (R ) zur Strahldicke oder zum Spalt G₉

kleiner als 5 ist. Für kleine Werte ^²- kann jedoch ein

Anhaften erfolgen, wenn der Strahl in Strömungsrichtung zu der Oberfläche hin geneigt ist. Um eine Strömungsanhaftung anstatt an der Spule an der Aufwickeltrommel sicherzustellen, wird eine Einstellung von G₀ und G^ kritischer, und zwar für Aufrolleinrichtungen mit Spulen mit großen Durchmessern, mit Spulen mit einer großen Versetzung gegenüber der Trommelmittellinie (Winkel A nach hinten) oder bei einer Kombination dieser beiden Anordnungen.

Zusätzliche Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, sind die Maschinengeschwindigkeit und die Güte des hergestellten Materials. Hierdurch wird der minimal zulässige Spalt G₂ bestimmt, und das Ansprechen der Bewegungsbahn auf den Spalt G- und die Orientierung des Kraftvektors.

- 18 -903828/0675

ORIGINAL INSPECTED

Beispiel I

In der folgenden Tabelle werden Abmessungen für ein Bahneinfädelungssystem gemäß der Erfindung gegeben, welches eingebaut wurde. Es sei bemerkt, daß diese Abmessungen sich bei jeder Papiermaschine verändern oder bei anderen Anlagen, in denen sie verwendet werden.

Tabelle 1

Aufwickeltrommeldurchmesser D₁ 122 cm

Spulendurchmesser D₂ 61 cm

Krümmungsradius für die Führungsbahn R

(R = 1/2 D₁ +7,6 cm) 68 cm

Senkrechte Versetzung des Krümmungsmittelpunktes H

Horizontale Versetzung des Krümmungsmittelpunktes L

Spulenversetzungswinkel A Bahneintrittswinkel W Breite des offenen Spaltes G

Breite des Luftspaltes am Führungsbahnauslaß G₂ Breite des Eingangsspaltes G,

7	,62	O	cm	O	cm
8	,8	,6	cm		cm
15	1/2	,54	cm
13	,9
3
2
5

909828/0675

ORIGINAL INSPECTED

Claims

CROiAfN ZELLERBACH CORPORATION, San Francisco / USA Bahnauf wickelsystem Patentansprüche

1. Bahnaufwickelsystem mit einer drehbaren Aufrolltrommel mit einer zylindrischen äußeren Oberfläche und einer drehbaren Aufwickelrolle, die das Bahnmaterial von der Trommel aufnimmt und relativ zur Trommel zwischen einer Startposition, in der die Spule einen Walzenspalt mit der Trommel bildet, und einer Bahnaufwickelposition beweglich ist, in der sich die Spule im Abstand von der Trommel befindet und Bahnmaterial um diese Spule herumgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einführungseinrichtung der Spule und der Trommel zugeordnet ist, daß diese Einführung seinrichtung wenigstens eine Coanda-Düse aufweist, die einen Gasstrom um den Umfang der Trommel herum erzeugt, um

909828/0675 -

ORIGINAL INSPECTED

eine Materialbahn mitzuführen, die in diesen Gasstrom eingeführt wurde, und um diese Materialbahn zwischen die Trommel und die Spule einzuführen.

2. Aufwickelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsbahn von der Coanda-Düse fortführt und einen Spalt mit der Trommeloberfläche bildet.

3. Bahnaufwickelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn eine erste Wand aufweist, die zur Trommeloberfläche hin gekrümmt ist, um diesen Spalt zu bilden, und daß die Coanda-Düse relativ zu dieser ersten Wand derart angeordnet ist, daß die Gasströmung durch diesen Spalt hindurchgeleitet wird.

4. Bahnaufwickelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn zusätzlich eine zweite Wand aufweist, die sich im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur ersten Wand und neben ein Trommelende hin erstreckt.

5. Bahnaufwickelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Größe und das Querschnittsprofil dieses Spaltes einzustellen.

6. Bahnaufwickelsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule derart relativ zur Trommel bewegbar ist, daß sie in einer Voraufwickelstellung angeordnet werden kann, in der die Spule oberhalb der Trommel in einem vorbestimmten Abstand von dieser angeordnet ist und daß die erste Wand der Führungsbahn so ausgebildet ist, daß sie zwischen der Spule und der Trommel bewegt werden kann, wenn sich die Spule in der Voraufwickelstellung befindet.

909828/0675

Verfahren zum Einfädeln einer Materialbahn in ein Bahnaufwickelsystem insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Coanda-Düse neben der Trommel angeordnet wird, die einen Ausströmungsspalt aufweist, daß unter Druck stehendes Gas durch diesen Auslaßspalt derart hindurchgeführt wird, daß hierdurch eine Gasströmung erzeugt wird, die zur zylindrischen Trommeloberf lache durch einen Spalt hindurchgeführt wird, der durch diese zylindrische Trommeloberflache und eine Wand gebildet wird, die sich von der Coanda-Düse erstreckt, wobei dieser Spalt eine derartige Größe und Form hat, daß ein wesentlicher Teil dieser Gasströmung an der zylindrischen Trommeloberfläche haftet und um diese herum durch den Coanda-Effekt strömt, und daß eine Materialbahn in den Gasstrom derart eingeführt wird, daß diese Materialbahn um die Trommel herum zu der Aufwickelspule geführt wird.

909828/0675