DE69927716T2

DE69927716T2 - Leckagekontrolleinrichtung zum behandeln laufender papierbahnen

Info

Publication number: DE69927716T2
Application number: DE69927716T
Authority: DE
Inventors: Dean Jeffrey LINDSAY; Alan Michael HERMANS; Stephen Frank HADA
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2019-08-13
Also published as: BR9912897A; WO2000009914A3; US20020060018A1; SV1999000122A; EP1144888A2; DE69927716D1; JP2003516500A; AR020644A1; WO2000009914A2; AU744498B2; TW509764B; AU5561399A; CA2342815A1; EP1144888A3; KR20010074818A; EP1144888B1; CO5060563A1; US6579418B2; PA8479601A1; ZA200100447B

Description

Es gibt viele Vorrichtungen zum Ausführen einer Arbeit an einer sich bewegenden Bahn, bei der ein Gas oder eine Gasdruckdifferenz angewendet wird. Beispielsweise bei der Papierherstellung kann eine nasse oder im Entstehen befindliche Papierbahn mittels einer zugeführten Gasdruckdifferenz unter Verwendung von Düsen, einer Druckwalze mit Löchern oder Rillen für Druckluft, einer "Luftpresse" oder anderen Vorrichtungen, in denen eine Gasdruckdifferenz Luft in eine Bahn drückt, um flüssiges Wasser zu verdrängen und/oder Wasser durch Verdampfung zu entfernen, teilweise getrocknet oder entwässert werden. Viele frühere Systeme, speziell jene, die mit Druckwalzen arbeiten, wenden eine hohe Druckkraft an der Bahn an und sind für viele Materialien geringer Dichte, wie beispielsweise Gewebe, nicht geeignet. Düsensysteme sind typischerweise wegen der geringen Verweilzeit, die für das Eindringen von Luft in das Gewebe zur Verfügung steht, ungeeignet. Düsensysteme leiden auch an hoher Leckage, wenn die Düse mit der Bahn nicht in Berührung ist, oder an hohem Tuchabrieb, wenn das Tuch die Oberflächen der Düsen umschlingt, um eine gewisse Abdichtung zu erzeugen. Das Umschlingen einer Düse durch das Tuch mit einem kleinen wirksamen Krümmungsradius führt besonders leicht zu solchen Abriebproblemen.
Flache Druckkästen, wie Dampfkästen, schaffen in einigen Fällen zwar eine gute Verweilzeit, leiden aber an hoher Leckage von den Seiten der Dampfkammer. Dampfkästen zum Erwärmen von Papierbahnen waren insbesondere flache Kästen mit einem engen Spalt zwischen der Bahn und den Seiten des Kastens. Diese Spalte oder Zwischenräume ermöglichten es beachtlichen Luftvolumina einzutreten, teilweise aufgrund der Luftgrenzschicht, die mit der Bahn mitläuft. Ein absichtliches Ablassen von Dampf als Gegenmaßnahme zu der Grenzschicht oder die Verwendung eines Dampfvorhangs zur Verhinderung des Eintretens der Grenzschicht sind von Hause aus ineffizient.
In der Erkenntnis der Schwierigkeit, geeignete Dichtungen in Papiertrocknungsdruckkammern zu schaffen, ist das Aufblasen von Heißluft mit hoher Geschwindigkeit vorgeschlagen worden, was auf den Impuls der Luft beruht, die Bahn zum Trocknen des Papiers zu durchdringen, ohne zur Verwendung von Dichtungen zu greifen. Diese Technik soll die seitliche Abwanderung der Trocknungsluft längs der Oberfläche der Bahn minimieren und dadurch die Notwendigkeit einer Abdichtung vermindern. Selbst wenn dieses Verfahren die Seitenströmung von Luft vermindert, ist das Ausmaß der Behandlung durch die kurze Kontaktzeit des Druckgases mit der Bahn wegen der verwendeten schmalen Strahlen begrenzt. Ohne geeignete Dichtungselemente wird eine Leckage noch immer nicht verhindert.
Drehende Vorrichtungen, wie zylindrische Durchlauftrockner und Saugwalzen, können so betrieben werden, dass Luft durch eine Faserbahn streicht, sie sind jedoch komplizierte und kostspielige Vorrichtungen. Weiterhin haben die Oberfläche der rotierenden Vorrichtung oder andere mit der Bahn in Berührung befindliche Stützflächen beachtliche geschlossene Bereiche, in denen die Gasströmung blockiert ist, was zu einem ungleichförmigen Eindringen des Gases in die Bahn führt.
Ein hervorragendes System zur effektiven Gasbehandlung einer sich bewegenden Bahn ist das Entwässerungssystem, das in der gemeinsam besessenen, anhängigen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 08/061,915 von Hada et al., eingereicht am 31. Oktober 1997, beschrieben ist. Diese Anmeldung beschreibt eine Luftpresse, in der eine nicht rotierende, obere Plenumkammer dazu dient, Druckluft auf eine feuchte Papierbahn aufzubringen, während die Bahn zwischen zwei durchlässigen Tüchern eingeschlossen ist. Die unter Druck stehende Plenumkammer arbeitet mit einer unteren Unterdruckkammer auf der gegenüberliegenden Seite der als Sandwich eingeschlossenen Papierbahn zusammen, so dass die Gesamtdruckdifferenz über der Bahn größer ist, als wenn die unter Druck stehende Plenumkammer allein bei einem vorbestimmten Druck benutzt würde. Ein besonderer Erfolg im Betrieb einer Luftpresse ist die Verhinderung unnötiger Gasleckage aus der Plenumkammer in die umgebende Atmosphäre. Hada at al. beschreiben einen Satz quergerichteter Dichtungen (in Querrichtung verlaufender Dichtungen) für die vorderen und hinteren Ränder der Plenumkammer (der vordere Rand ist dem Kopfkasten am nächsten) und ein Paar in Arbeitsrichtung verlaufender Dichtungen zur Abdichtung der Seitenränder der Plenumkammer. Hada at al. beschreiben auch ein Hebelsystem zur Erhöhung der Dichtungskraft an den Dichtungen in Abhängigkeit von dem in der Plenumkammer gemessenen Luftdruck. Das Betriebsprinzip besteht darin, dass eine übermäßige Leckage zu einem Druckabfall in der Plenumkammer führt, der dann durch Steigerung des auf das Dichtungssystem wirkenden Drucks kompensiert werden kann.
Obgleich es möglich ist, einer Leckage entgegenzuwirken und große Leckströmungen zu verhindern, kann ein solches System zu einer übermäßigen Abnutzung des Tuchs führen, insbesondere in breiten Maschinen, weil die Abdichtung gewöhnlich über die gesamte Breite der Maschine erfolgt, und nicht nur an den Stellen, an denen eine Verminderung der Leckage notwendig ist. Weiterhin kann der Einsatz von Innendruckmessungen zur Erfassung von Lecks zu gewissen falschen Leckanzeigen führen, wenn der Druck aus anderen Gründen schwankt, wie beispielsweise aufgrund von Änderungen in den Bahneigenschaften oder im Kompressorbetrieb oder in der Lufttemperatur. Außerdem kann eine einzelne makroskopische Druckmessung nicht dazu verwendet werden, spezielle Lecks zu lokalisieren, nur eine allgemeine Leckanzeige ist möglich. Was daher fehlt und benötigt wird, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermit teln der speziellen Leckorte und zum Anwenden von Korrekturmaßnahmen zur Verhinderung von Leckage nur an den Stellen, an denen eine Leckage auftritt.
US 4 089 194 beschreibt eine Druckdichtungsvorrichtung.
Unter Druck stehende oder unter Unterdruck stehende Bahnbehandlungskammern zum Behandeln sich bewegender Bahnen können wirksamer arbeiten, wenn Fluidlecks ermittelt und mit örtlichen Leckerfassungseinrichtungen und mit örtlichen Leckverminderungseinrichtungen kontrolliert werden, wobei die Leckverminderungseinrichtung auf die Leckerfassungseinrichtung wirksam anspricht, so dass örtliche Lecks wirksam abgedichtet oder in ihrer Größe vermindert werden.
Insbesondere ist ein Kontrollverfahren für Bahnbehandlungssysteme für sich bewegende Bahnen offenbart worden, wobei das Behandlungssystem wenigstens eine Kammer unter einem Druck verwendet, der vom Umgebungsdruck wesentlich abweicht, wobei örtliche Lecks durch einen oder mehrere Leckdetektoren erfasst werden und die Lecks durch Anwendung von Druckverminderungseinrichtungen, die auf den einen oder die mehreren Leckdetektoren ansprechen, verkleinert werden. Das Kontrollverfahren der vorliegenden Erfindung kann verbesserte Einrichtungen zur Verhinderung von Lecks in Bahnbehandlungssystem aller Art angeben, bei denen eine sich bewegende Bahn durch eine unter Druck stehende Behandlungskammer läuft.
Weiterhin kann das Kontrollsystem der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden, eine Leckage von Chemikalien aus einer Bahnbehandlungskammer zu verhindern oder ein übermäßiges Eindringen von atmosphärischer Luft oder Sauerstoff in die Bahnbehandlungskammer mittels örtlicher Leck- oder Eindringdetektoren verhindern, die den örtlichen Leckverminderungseinrichtungen wirkungsmäßig zugeordnet sind, um in den örtlich erfassten Bereichen eine verbesserte Abdichtung hervorzubringen, wo eine solche Wirkung notwendig ist. Ein solches System ist wünschenswert, wenn das Fluid in der Bahnbehandlungskammer eine wesentlich andere chemische Zusammensetzung als die Umgebungsatmosphäre hat und es gewünscht wird, eine Leckage des Behandlungsfluides in die Atmosphäre zu verhindern oder ein Eindringen von Luft in die Kammer hinein zu verhindern. Wieder sollen wirksame Dichtungen über wesentliche Distanzen aufrechterhalten werden, wenn eine Bahn durch die Dichtungen läuft, mit Hilfe einer Kombination aus einer örtlichen Leckerfassung und -verminderung, anstelle die gesamte Vorrichtung oder die gesamte Erstreckung der Bahn und der Dichtungen erhöhten Klemmdrücken auszusetzen. Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck "Leck" sowohl das Entweichen von Fluid aus der Kammer (z.B. das Entweichen von Druckluft aus einer Luftpres se) als auch das Eindringen von Fluid in die Kammer (z.B. das Eindringen der Atmosphäre in einer Niederdruck-Behandlungskammer).
In Querrichtung verlaufende flexible Dichtungen mit Leckagekontrolle gemäß der vorliegenden Erfindung sind für die Eingänge und Ausgänge an abgeschlossenen, unter Druck stehenden Bahnbehandlungskammern erwünscht, wie beispielsweise Dampfheizkammern, während in Arbeitsrichtung verlaufende Randdichtungen und ein entsprechendes Kontrollsystem für andere Bahnbehandlungsvorrichtungen erwünscht sind.
Gemäß einem Aspekt besteht die vorliegende Erfindung daher in einem Kontrollsystem zum Ermitteln und Vermindern von Fluidlecks längs einer Dichtung zwischen einer sich bewegenden Bahn und einer Bahnbehandlungskammer, wobei die Bahnbehandlungskammer ein Fluid unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck auf eine Oberfläche der sich bewegenden Bahn aufdrückt. Das Kontrollsystem enthält:

a) einen Leckdetektor zum Anzeigen des Vorhandenseins und das Orts eines Fluidlecks zwischen der sich bewegenden Bahn und der Dichtung; und
b) eine örtliche Leckverminderungseinrichtung, die auf die örtliche Leckdetektoreinrichtung anspricht.

Unter einem anderen Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zum Vermindern von Lecks in einem unter Druck stehenden Bahnbehandlungssystem zum Behandeln einer sich bewegenden Bahn mit einem unter Druck stehenden Fluid, wobei das Bahnbehandlungssystem eine Druckkammer und eine Dichtung zwischen der Bahn aufweist, enthaltend:

a) Ermitteln eines Lecks längs der Dichtung, das eine geschätzte Größe oberhalb eines vorbestimmten Minimalwertes hat;
b) Identifizieren des ungefähren Orts des Lecks;
c) Erzeugen eines Signals, das für den ungefähren Ort des Lecks kennzeichnend ist; und
d) Erhöhen des örtlichen Dichtungsdrucks über ein vorbestimmtes Minimum längs der Dichtung an dem ungefähren Ort des Lecks in Abhängigkeit von dem Signal, so dass die Leckage vermindert wird.

Das obige Verfahren kann weiterhin den Schritt des schrittweisen Verminderns des örtlichen Dichtungsdrucks in dem Bereich, wo der Dichtungsdruck zuvor erhöht wurde, bis die Leckage in diesem Bereich zuzunehmen beginnt, und das anschließende leichte Wiedererhöhen des Dichtungsdrucks auf einen Pegel, der vor der Ermittlung der erhöhten Leckage herrschte, umfassen, wodurch übermäßige Dichtungsdrücke vermieden werden, wenn sie zur Verminderung der Leckage nicht benötigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform gibt die vorliegende Erfindung ein unter Druck stehendes Bahnbehandlungssystem zum Aufbringen eines unter Druck stehenden Fluides aus einer Fluidquelle auf eine sich bewegende Bahn bei dynamischer Verminderung von Fluidlecks in die Atmosphäre an, enthaltend:

a) eine Bahnbehandlungskammer mit Kammerwänden, die eine innere Plenumkammer bestimmen, einen Fluideinlass zum Aufnehmen eines unter Druck stehenden Fluides aus einer Fluidquelle, eine Öffnung zum Aufbringen unter Druck stehenden Fluides auf eine sich bewegende Bahn, einem vorderen Rand und einem hinteren Rand, die sich beide in Querrichtung erstrecken, mit gegenüberliegenden Seitenrändern, die sich in der Arbeitsrichtung erstrecken, und einer flexiblen Dichtungsanordnung längs wenigstens eines der vorderen, der hinteren und der Seitenränder zum Verhindern von Leckage des unter Druck stehenden Fluides, wobei die Dichtungsanordnung einen ersten Dichtungskopf in Berührung mit der Bahnbehandlungskammer und einen gegenüberliegenden zweiten Dichtungskopf aufweist, so dass die Bahn zwischen den ersten und zweiten Dichtungsköpfen hindurchläuft, und wobei einer der ersten und zweiten Dichtungsköpfe gegen den anderen der ersten und zweiten Dichtungsköpfe mit einer Dichtungskraft gedrückt ist; und
b) ein Kontrollsystem zum Vermindern von Fluidlecks längs der Dichtungsanordnung, enthaltend einen Leckdetektor zum Ermitteln der Anwesenheit und des Orts eines Fluidlecks zwischen der sich bewegenden Bahn und der Dichtungsanordnung, und eine örtliche Leckverminderungseinrichtung, die auf den Leckdetektor anspricht, wobei die örtliche Leckverminderungseinrichtung einen Krafterzeuger zum variablen Einstellen des Dichtungsdrucks längs der Länge der Dichtungsanordnung enthält, um eine Leckage in der Nachbarschaft der Fluidlecks, wie sie durch den Leckdetektor ermittelt werden, zu vermindern.

In einer noch weiteren Ausführungsform gibt die vorliegende Erfindung ein Behandlungssystem für eine sich bewegende Bahn mit verbesserter Leckagekontrolle an, wobei die Bahn eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, enthaltend:

a) eine Kammer, die eine Plenumkammer für unter Druck stehendes Fluid enthält, das in Fluidverbindung mit der Bahn ist, wobei die Kammer wenigstens einen Rand hat, längs dem die Bahn in die oder aus der Kammer wandert;
b) eine flexible Dichtungsanordnung in Kontakt mit dem wenigstens einen Rand zur Verhinderung einer Leckage von unter Druck stehendem Fluid aus dem Behandlungssystem;
c) einen örtlichen Leckdektor, der auf Fluidlecks längs der Dichtung anspricht, so dass der ungefähre Ort von Fluidlecks ermittelt werden kann; und
d) eine örtliche Leckverminderungseinrichtung längs der Dichtungsanordnung, die dem Leckdetektor wirkungsmäßig zugeordnet ist, so dass eine vergrößerte Dichtungskraft aufgebracht wird, wo Lecks auftreten.

In einer noch weiteren Ausführungsform gibt die vorliegende Erfindung eine Luftpresse zum Entwässern einer sich bewegenden Bahn mit einer verbesserten Leckagekontrolle in Querrichtung an, enthaltend:

a) eine Luftpresse mit einer Druckgaskammer und wenigstens einem quergerichteten Dichtungselement;
b) einen örtlichen Leckdetektor außerhalb der Druckgaskammer; und
c) einen örtlichen Krafterzeuger zur Erhöhung des Drucks auf die Dichtung, wobei der Krafterzeuger dem Leckdetektor wirkungsmäßig zugeordnet ist.

Kammern, die sich bewegende Bahnen unter einem Druck behandeln, der von dem Umgebungsdruck abweicht, und insbesondere unter erhöhtem Druck steh, können allgemein im Kontext der vorliegenden Erfindung als stationäre, nicht drehende Plenumkammern beschrieben werden, die einen Gaseinlass haben, um ein Behandlungsgas oder einen Behandlungsdampf anzubieten, das bzw. der mit der Bahn in Berührung gefangen kann. Die Kontaktierung des Gases mit der Bahn wird typischerweise durch Einströmen des Gases durch eine Öffnung oder mehrere Öffnungen in einer Behandlungsfläche der Kammer ausgeführt, die das Fluid von der Plenumkammer zur sich bewegenden Bahn leitet. Die Behandlungsfläche kann im Wesentlichen flach oder gebogen sein. Es ist erwünscht, dass sie sich nicht dreht (d.h. sich im Gebrauch nicht kontinuierlich wie eine rotierende Walze dreht) und im Wesentlichen statisch oder stationär ist. Vorteilhafterweise läuft die Bahn durch die Behandlungskammer in einer im We sentlichen flachen Form und insbesondere mit einem Krümmungsradius von mehr als 30 Zoll und noch besser mit einem Krümmungsradius von mehr als 60 Zoll.
In vielen Ausführungsformen soll das Behandlungsgas wenigstens teilweise durch die Dicke der Bahn gelangen, obgleich für eine Dampfaufheizung und eine Behandlung mit reaktiven Chemikalien es nicht notwendig ist, dass das Gas oder der Dampf vollständig durch die Bahn gelangen. Wenn die Leckage durch offene Spalte am Eingang, am Ausgang oder den Seiten inakzeptabel ist, kann eine Abdichtung an jeder Linie oder jedem Bereich möglicher Leckage dadurch erzielt werden, dass obere und untere Dichtungselemente oberhalb bzw. unterhalb der sich bewegenden Bahn angebracht werden.
Die Dichtungselemente sind vorzugsweise beweglich oder flexibel, so dass sie mit der Bahn oder dem Tuch, Draht oder Band, auf dem die Bahn liegt, in Berührung gebracht werden können. Beispielsweise kann zur Behandlung starker, sich bewegender Bahnen, wie beispielsweise einer sich bewegenden Textilbahn, keine Notwendigkeit eines stützenden Drahtes oder Tuchs bestehen, und die Dichtungen können die sich bewegende Bahn direkt berühren. In anderen Fällen kann die Bahn die Abstützung durch ein Tuch, einen Draht oder ein Band erfordern, so dass ein Dichtungselement das stützende Tuch, Draht oder Band berührt, während das gegenüberliegende Dichtungselement die sich bewegende Bahn direkt berührt. Für schwächere oder leichter zu beschädigende Materialien, wie beispielsweise eine feuchte Papierbahn, könnte eine direkte Berührung durch ein Dichtungselement, speziell durch ein stationäres Dichtungselement, zu einer Beschädigung der Bahn führen. Es ist daher vorteilhaft, wenn gewisse schwache Bahnen, wie beispielsweise feuchte Papierbahnen, zwischen zwei sich bewegenden Tüchern, Drähten oder Bändern eingeschlossen sind, um die Bahn gegen eine direkte Berührung durch Dichtungselemente zu schützen. In jedem Falle läuft die Kombination aus der Bahn und benachbarten Tüchern, Bändern oder Drähten durch die gegenüberliegenden oberen und unteren Dichtungselemente, die sich über die Leckagezone erstrecken (z.B. in Querrichtung der Bahn bei einem quergerichteten Dichtungselement oder längs der Behandlungskammer für ein in Arbeitsrichtung verlaufendes Dichtungselement), und hierdurch wird eine übermäßige Leckage aus der unter Druck stehenden Behandlungskammer vermieden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist wenigstens eines der sich gegenüberliegenden Dichtungselemente längs einer Dichtungszone örtlich verformbar, flexibel oder örtlich beweglich, so dass das Dichtungselement auf eine Zunahme einer örtlichen Antriebskraft ansprechen kann, um vorzugsweise den Spalt zwischen den sich gegenüberliegenden Dichtungselementen im Bereich der örtlich einwirkenden Kraft einzustellen. In gleicher Weise kann das Dichtungselement auf die Kraft oder Vorspannung eines Stellgliedes oder auf eine Änderung der Position eines Stellgliedes oder Positionselements ansprechen, das an dem Dichtungselement angebracht oder damit in Berührung ist, um das Dichtungselement vorzugsweise gegen die Bahn und/oder von dieser weg nur im Bereich des Lecks zu bewegen. Die Dichtungseinrichtungen für eine Behandlungskammer umfassen also ein verformbares, flexibles oder örtlich bewegliches Dichtungselement, das auf örtlich einstellbare Krafterzeuger oder Positionsregler oder Einrichtungen hierfür anspricht.
Verformbare Dichtungselemente sind solche der zuvor erwähnten Patentanmeldung von Hada at al.. Dichtungselemente können ein einfacher Streifen oder Balken aus flexiblem Material, wie Gummi, Teflon (duPont de Nemours & Co., Inc., Wilmington, Del.) und verwandte Fluorpolymere, Polyethylen oder Polypropylen oder dgl. oder dünne metallische Balken, Stäbe oder Schalen sein, die in der Lage sind, sich unter der Einwirkung von Kraft in geeigneter Weise flexibel zu verformen, um als Dichtungselement zu dienen. In einer Ausführungsform enthält das Dichtungselement eine Serie gleitfähiger Abschnitte, die miteinander vereinigt sind, aber in der Lage sind, sich unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig zu verformen oder in der Dichtungsrichtung positionierbar sind (d.h. die Richtung senkrecht zur Achse der Dichtungszone und im Wesentlichen senkrecht zur sich bewegenden Bahn im abgedichteten Bereich). Beispielsweise können gleitfähige Dichtungsabschnitte einzelne Abschnitte sein, die mechanisch miteinander verbunden sind, beispielsweise durch eine geometrische Schwalbenschwanzgestaltung, die verhindert, dass sich benachbarte Abschnitte voneinander trennen, aber eine Relativbewegung in Dichtungsrichtung ermöglicht. Gleitfähige Elemente können auch individuell an Stäben oder Tragelementen montiert sein, um eine seitliche Bewegung zu verhindern, dabei aber eine Bewegung in Dichtungsrichtung zu ermöglichen. Geeignete Tragelemente für ein verformbares Dichtungselement sind miteinander verriegelte, gleitfähig bewegliche Einheiten, die durch örtliche Stellglieder oder Kolben bewegt werden; flexible massive oder hohle Balken oder dgl..
Nützliche Einrichtungen zum Aufbringen einer örtlichen Dichtungskraft umfassen Systeme zum Einstellen flexibler Elemente, die in der Technik der Kreppklingensteuerung in der Weberei, in der Technik der Staulippensteuerung für den Stoffauflaufkasten bei der Papierherstellung und in der Technik der Pressspaltsteuerung in breiten oder verbreiterten Spalten bei der Nasspressung in der Papierherstellung bekannt sind. Wie aus diesen und anderen Techniken bekannt ist, kann eine breite Vielzahl von Krafterzeugern eingesetzt werden, um einen Balken, einen Teil eines Balkens oder einen gleitfähigen Abschnitt in einem Balken anzutreiben, zu knicken, zu biegen, zu bewegen oder zu reponieren. Der Balken, der die Dichtungselemente abstützt oder hält, sollte verformbar oder örtlich beweglich sein, um es einer Krafterzeugungseinrichtung zu ermöglichen, den Balken örtlich zu gestalten oder zu positionieren, um eine örtlich verbesserte Dichtung bei Anwendung geeigneter Kraft zu ermöglichen. Die Verformung oder das Profil des Dichtungselements wird durch das Kraftprofil bestimmt, das daran angewendet wird, oder durch die Wirkung von Positionseinstelleinrichtungen, die die Position oder Verstellung von Bauelementen bestimmen, die mit dem Dichtungselement in Berührung sind.
Örtlich einstellbare Krafterzeuger oder Dichtungselementpositionierer dienen der örtlichen Kontrolle des Dichtungseffekts des Dichtungselements, um eine Leckage zu beseitigen, wo es notwendig ist. Ein Krafterzeuger oder ein Dichtungselementpositionierer, wie beispielsweise ein Positionsstellglied, ist örtlich einstellbar, wenn es mehrere Bereiche gibt, die sich über die abgedichtete Zone erstrecken, wo die einwirkende Kraft oder Position eines Elements eingestellt werden kann, um einen Profilierungsgrad zu erzeugen. In geeigneter Weise sind wenigstens zwei getrennt einstellbare Krafterzeuger oder Dichtungselementpositionierer vorhanden, vorzugsweise sind es aber wenigstens drei und speziell wenigstens fünf, und noch besser wenigstens acht und am besten wenigstens zehn getrennt einstellbare Krafterzeuger oder Dichtungselementpositioniereinrichtungen.
Beispiele von Krafterzeugungseinrichtungen, die geeignet sind, eine variable örtliche Kraft an einem Dichtungselement anzuwenden, sind Wärmedehnstäbe, Wärmedehnträgerelemente, thermohydraulische Stellglieder, mechanische Stellglieder, Elektromotoren, piezoelektrische Elemente, Einzelkammer- oder Mehrkammer-Luftbälge, Gaszylinder, pneumatische Kolben, hydraulische Kolben, thermoelektrische Stellglieder, mechanische Spindeln, Zahnradanordnungen, Riemenscheibenanordnungen, Schwenkhebelanordnungen, Zahnstangenanordnungen, einstellbare Federanordnungen, Magnetkrafterzeugungssysteme oder dgl.. Motoren können ebenfalls verwendet werden, wie Elektromotoren oder Verbrennungsmotoren, die geeignet sind, Drehmoment oder Kraft aufzubringen, speziell wenn der Motor nur momentan laufen muss, um eine Element in eine geeignete Position zu bringen, in der das Element an seinem Platz durch eine Rastklinkenanordnung oder andere Einrichtung blockiert werden kann. Ein Beispiel einer Krafterzeugungseinrichtung, die mit einem verformbaren Element gekoppelt ist, ist der hydraulisch belastete Schuh in einer typischen Breitspalt- oder Langspaltpresse, wie im US-Patent 5 620 566 vom 15. April 1997 von Holopainen beschrieben. Holopainen beschreibt einen quergerichteten Tragschuh, der mit einer kreisförmigen Ummantelung zusammenwirkt, die als Presswalze dient. Der Tragschuh ist beweglich mit einem Sitz verbunden, und zwischen dem Sitz und dem Tragschuh befindet sich eine Serie abgedichteter Kammern, die ein Druckfluid aufnehmen können. Durch Variation des Drucks in jeder der Kammern kann die auf den Tragschuh wirkende Kraft örtlich verändert werden. Der Tragschuh kann aus einem verformbaren Material bestehen, das vollständiger auf das Kraftprofil anspricht, das durch den variablen Druck in den abgedichteten Kammern erzeugt wird, so dass ein Maß an Druckprofilierung erzeugt wird, das an einem Pressspalt wirkt. Allgemeiner kann für die vorliegende Erfindung ein Sitz mit einem ver formbaren Kopf über variable Druck- oder Krafterzeugungseinrichtungen dazwischen zusammenwirken, um dem verformbaren Kopf ein Druckprofil zu geben, wobei der Kopf entweder an dem Dichtungselement angebracht ist oder mit ihm zusammenwirkt. In diesem Falle kann der Teil des Dichtungselements, der die Bahn oder den Draht berührt, steif oder verformbar sein, weil es der darunterliegende bewegliche Kopf ist, der verformbar ist, um die Profilierung zu erzielen.
Dichtungselementpositioniereinrichtungen können alle zuvor erwähnten Krafteinrichtungen sein, die dazu eingerichtet sind, einen Körper gegenüber einem anderen durch Überwindung einer Kraft zu bewegen. Andere Einrichtungen zum Einstellen der Position eines Körpers gegenüber einem anderen können verwendet werden, einschließlich elektromotorischer Systeme, magnetischer Hebesysteme, Zahnstangen-/Zahnradsysteme, und der Einsatz von Positionierelementen, die gleitfähig an Lagern oder Stäben montiert sind, die in eine gewünschte Richtung bewegt werden können.
Die verformbaren oder beweglichen Dichtungselemente werden örtlich bei Einwirkung einer geeigneten Kraft in Abhängigkeit von einem Signal oder von Information, die von örtlichen Leckdetektoreinrichtungen geliefert wird, verformt oder bewegt. Wenn somit eine örtliche Leckerfassungseinrichtung anzeigt, dass im mittleren Bereich einer Dichtung eine übermäßige Gasleckage auftritt, dann würde eine örtliche Dichtungskraft im mittleren Abschnitt der Dichtung erhöht, um die Leckage in diesem Abschnitt zu vermindern.
Ohne dass durch spezielle Beispiele eine Einschränkung erfolgen soll, umfassen beispielhafte Leckdetektoren, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, u.a. die folgenden:

1. Akustische Sensoren, wie Mikrofone, zur Ermittlung der Anwesenheit von Lecks auf der Grundlage des abgegebenen Schalls. Eine Gruppe von Mikrofone oder Wandler, entweder Schallwandler, Ultraschallwandler oder Unterschallwandler, kann ein der Plenumkammer, benachbart der Plenumkammer, fern von der Plenumkammer oder in akustischer Verbindung mit der Plenumkammer montiert werden, so dass die Sensoren auf Schallwellen ansprechen, die durch die Dynamik der Leckströmung erzeugt werden. In vielen Fällen sind akustische Sensoren, die eine Frequenz von etwa 1000 Hz bis 15.000 Hz abdecken, geeignet. Da wichtige Information über die Größe und Intensität des Lecks aus der Kombination der Schallintensität und ihres Frequenzbereichs oder Leistungsspektrums gewonnen werden kann, ist es in einigen Anwendungsfällen erwünscht, dass Information sowohl über die Frequenz als auch über die Intensität erhalten wird.
2. Schwingungsdetektorsysteme, wie piezoelektrische Vorrichtungen oder Beschleunigungsmesser, die auf die örtliche Bewegung fester Oberflächen an oder benachbart der Behandlungskammer ansprechen, können nicht auf der Grundlinie liegende Anzeigen in Anwesenheit von Lecks geben. Laser-Doppler Anemometer, Spritzer-Interferometer oder dgl. können ebenfalls zur Erfassung von Schwingungen einer Oberfläche verwendet werden.
3. Thermische Strömungsdetektoreinrichtungen auf der Grundlage der gesteigerten Wärmeübertragung, die in Strömungen höherer Geschwindigkeit auftreten, oder auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Umgebungsfluid und dem unter Druck gesetzten oder druckentlasteten Fluid in der Plenumkammer. Wenn eine Strömung erhöhter Geschwindigkeit herrscht, kann der erhöhte Wärmetauschkoeffizient mit Wärmeflussdetektoren oder Hitzdrahtanemometern erfasst werden. Psychrometer, Feuchtkugelthermometer, befeuchtete Oberflächen und andere Vorrichtungen können das Vorhandensein einer Gasströmung erhöhter Geschwindigkeit aufgrund des erhöhten Dampftransports oder der erhöhten Kühlung, die auftreten, anzeigen. Wenn Fluid einer gegenüber der Umgebungsatmosphäre erhöhten oder verminderten Temperatur aus der Plenumkammer entweicht, führt dieses zu Strömungen, die andere Temperaturen haben, die durch Thermometer, Thermoelemente, Thermistoren, Infrarotdetektoren, Flüssigkristallwärmeanzeigen oder andere bekannte Temperatursensoren, durch Thermographie mit infrarot-empfindlichen Kameras oder dgl. gemessen werden können. Wenn eine Leckage aus der Atmosphäre in eine unter vermindertem Druck stehende Plenumkammer auftritt, können in gleicher Weise der erhöhte Wärmetausch, der durch die einströmende Temperatur hervorgerufen wird, oder die örtlichen Temperaturänderungen, die durch die Atmosphäre erzeugt werden, mit Temperatur- oder Wärmeflussmesseinrichtungen erfasst werden, die vorzugsweise innerhalb der Plenumkammer nahe dem Bereich einer möglichen Leckage an oder in den Dichtungselementen befestigt sind. Wärmeströmungsdetektoren können auch auf die Temperaturänderung ansprechen, die auftritt, wenn ein unter Druck stehendes Gas durch eine enge Öffnung strömt, wie beim Joule-Thompson-Effekt.
4. Optische Sensoren, die auf die Spaltbreite zwischen sich gegenüberstehenden Dichtungsflächen ansprechen, um Änderungen im Lichtdurchgang durch die Ränder der unter Druck stehenden Plenumkammer zu erfassen, insbesondere im Zusammenwirken mit geeigneten Lichtquellen. Beispielsweise kann eine CCD-Leiste innerhalb einer Plenumkammer auf Licht von einer hellen Lichtleiste oder einer Leuchtstoffröhre außerhalb der Plenumkammer mit geeigneten Lichtführungen und Optiken ansprechen, um den Ort des Lichtlecks zu identifizieren.
5. Chemische Sensoren, insbesondere Gassensoren für eine spezielle chemische Spezies, die auf eine Haupt- oder Spurenkomponente im Behandlungsgas ansprechen, das in die Umge bungsatmosphäre austreten und erfasst werden kann, oder die auf Sauerstoff oder andere Bestandteile von Luft ansprechen, wenn diese aus der Atmosphäre in eine Behandlungskammer eintritt und erfasst werden muss.
6. Spaltbreitenmessvorrichtungen, um den Spalt zwischen sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen oder zwischen einer Dichtung und einer Bahn oder einem Tuch direkt zu messen, wobei die Spaltbreite in Abhängigkeit von der Leckerfassung auf einem vorbestimmten Wert gehalten oder darauf eingestellt wird. Wirbelstromsensoren können ebenfalls dazu verwendet werden, den Abstand zwischen Metallteilen in zwei sich gegenüberstehenden Dichtungsflächen zu messen, um die Spaltbreite an den Dichtungen zu regeln und zu kontrollieren. Die Spaltbreite kann mit einer Leckage oder einer Leckageneigung korreliert werden.
7. Mechanische Indikatoren örtlicher Strömung, wie beispielsweise eine Serie Flügel oder andere rotierende Vorrichtungen, die in der Lage sind, sich als Folge der Anwesenheit eines örtlichen Lecks zu bewegen, oder Streifen aus flexiblem Material, wie Saiten oder Tücher, die an wenigstens einem Ende befestigt sind und über einen Teil der Länge des Gegenstandes unbefestigt sind, so dass sie Wellenbewegungen ausführen oder flattern können als Folge eines Lecks, um einen sichtbaren Hinweis auf das Auftreten einer Leckage zu liefern. Klappen, Bänder und andere Materialien, die als Folge einer Luftströmung beweglich sind, können eingesetzt werden.
8. Gasströmungs- oder Geschwindigkeitsmessvorrichtungen, wie Laseranemometer, Heißfilm- oder Hitzdrahtanemometer oder optische Geschwindigkeitsmesser, Kleinturbinen- oder Flügelanemometer oder andere solche Vorrichtungen zur Messung des Auftretens von Lecks direkt rt einer möglichen Leckzone. Im Falle der Laser-Doppler-Anemometrie könnten die am OOptiken abgelenkt werden, um den Brennpunkt oder das Messvolumen der Vorrichtung längs einer endlichen Zone, in der eine Leckage auftreten kann, zu bewegen. Alternativ könnte das gesamte Anemometer physikalisch abgelenkt werden, oder es könnten mehrere Laser und Optiksysteme dazu verwendet werden, mehrere Bereiche zu prüfen.
9. Strömungsvisialisierungseinrichtungen können angewendet werden, um ein örtliches Leck sichtbar zu machen. Beispielsweise könnte ein Film aus einer tensid-behandelten Flüssigkeit, der nahe Leckagezonen angebracht ist, zu einem Bläschen oder aus einem sichtbaren Strom aus Bläschen nahe dem Leck führen. In gleicher Weise können Staub, Partikel, mitgerissene Tröpfchen, Aerosole oder anderes nicht gasförmiges Material nahe der Leckagezone oder periodisch nahe der Zone einer möglichen Leckage angebracht einen sichtbaren Hinweis auf eine Leckage liefern aufgrund der künstlichen Echos oder sichtbarer Strömungen, die durch das Mit reißen oder das Aufreißen der Materialien erzeugt werden. Die entweichende Flüssigkeit selbst kann sichtbar sein, wenn sie aus der Plenumkammer entweicht, oder sie kann durch die Hinzufügung, falls nur zu diskreten Zeitintervallen vorgenommen, einer Menge eines partikelhaften oder kondensierbaren Stroms, wie beispielsweise eines Dampfes oder eines Aerosols, wie Nebel oder Öltröpfchen oder einer mitgerissenen Feststoffphase, wie TiO₂ oder Staub, sichtbar gemacht werden. Die sichtbare oder sichtbar gemachte, entweichende (oder bei einem Unterdrucksystem einströmende) Strömung kann auf jede bekannte Art detektiert werden, wie beispielsweise durch Bildanalyse von CCD-Kamerabildern. Die sichtbare Strömung kann auch optisch durch die veränderte Intensität eines Lichtstrahls erfasst werden, der über die mögliche Leckagezone streicht, wenn er durch einen Fotodetektor oder ein optisches Auge erfasst wird.

Zur Ermittlung von Lecks aus einer unter Druck stehenden Kammer befinden sich Leckdetektorsensoren oder -systeme im Allgemeinen außerhalb der unter Druck stehenden Plenumkammer (obgleich einige optische und auf Strömung ansprechende Detektoreinrichtungen innere Sonden oder Sensorvorrichtungen, die innerhalb der Plenumkammer montiert sind, erfordern oder mit ihnen erfolgreich sind). Zur Erfassung von Luft- oder anderen Gaslecks in eine Unterdruck-Plenumkammer können Leckdetektorsensoren typischerweise innerhalb der Plenumkammer montiert sein, speziell Sauerstoffsensoren, die einen Lufteintritt in eine Kammer erfassen.
In einer typischen Ausführungsform wird eine sich bewegende Bahn in einer unter Druck stehenden Kammer behandelt. Die Bahn kann eine Textilbahn sein, ein gewebter oder ungewebter Stoff, eine Bahn aus Papiermacherfasern, ein Polymerfilm, wie beispielsweise mit Löchern versehener Film, ein Film, der gelocht wird, ein undurchlässiger Film, der auf einer Seite bei erhöhtem Fluiddruck behandelt wird, eine Metallfolie oder Blech, eine Matte aus vegetabilischem Material, ein dünnes Holzkomposit oder dgl..
In einem Anwendungsfall hat die sich bewegende Bahn aktivierte Kohlefasern oder einen Vorläufer zur Herstellung aktivierter Karbontücher. Speziell kann die Bahn eine Matte aus gewebtem oder ungewebtem Fiberglas sein oder eine andere temperaturfeste, inerte Bahn, die mit einem Phenolharz imprägniert ist und vorzugsweise weiterhin ein Vernetzungsmittel enthält, so dass das Kunstharz verkohlt werden kann, während es sich auf der inerten Bahn befindet, um eine kohlenstoffhaltige Beschichtung auf der inerten Bahn zu bilden. Die verkohlte Bahn kann dann in einer Heißgasbehandlungskammer behandelt werden, um den Kohlenstoff zu aktivieren und die gewünschte Oberflächenchemie zu liefern, Gase, wie Salzsäure, Ammoniak, Ozon und andere Verbindungen können verwendet werden. Saure Gruppen können zur Oberfläche des aktivierten Kohlenstoffs hinzugefügt werden, indem die Fasern bei erhöhter Temperatur in An wesenheit von Dampf, Kohlendioxid, Salpetersäure oder dgl. behandelt werden. Basische Gruppen, die zur Absorption saurer Komponenten, wie HCl, nützlich sind, können durch Behandlung mit Ammoniak bei erhöhten Temperaturen oder durch andere in der Technik bekannte Behandlungen eingeführt werden. Geeignete Fasern und Faserbehandlungsverfahren umfassen solche, die in der PCT-Anmeldung "Coated Absorbent Fibers" von James Economy und Michael Daley der Universität von Illinois veröffentlich als WO 96/38232 am 5. Dezember 1996 und in der Webseite der Universität von Illinois unter "http://www.students.uiuc.edu/~ahalt/activated carbon fabrics.html" vom 1. Juni 1998 beschrieben sind, wo eine Vielzahl Gasbehandlungen bei erhöhter Temperatur zur Aktivierung der Fasern und zur Steuerung der Oberflächenchemie beschrieben ist. Die Gase sollten unter einem Druck oberhalb des Atmosphärendrucks stehen, um dem Eintritt von Luft zu widerstehen, und sie sollten vollständig durch die verkohlte Bahn gelangen, um den Kohlenstoff zu behandeln. Beim Eintritt in die und Austritt aus der Heißgasbehandlungskammer sind Dichtungen für die Bahn notwendig, um einen übermäßigen Verbrauch an Behandlungsgas und einen Sauerstoffeintritt zu verhindern. Die Dichtungen und das Kontrollsystem der vorliegenden Erfindung können für die Behandlung solcher Bahnen für die Herstellung aktivierter Kohlenstofftücher verwendet werden. Solche aktivierten Kohlenstofftücher sind nützlich für die Geruchskontrolle und speziell für den Einbau in einen absorbierenden Gegenstand für die Filtration von Gasen, für die Verwendung als Gesichtsmasken für medizinische Zwecke, für die Absorption chemischer Kampfstoffe und dgl..
Das Dichtungskontrollsystem der vorliegenden Erfindung kann auch in Dampfkästen zum Heizen und Trocknen von Papierbahnen und Textilien, für die Verdrängungsentwässerung nasser Bahnen, wo Gas das flüssige Wasser verdrängt, für unter Druck stehende Einheiten, in denen Heißgas zur Herstellung von Löchern in Polymerfilmen für die anschließende Verwendung als Abdeckmaterialien in absorbierenden Artikeln verwendet wird, für die Partikelmitnahme in ungewebten und gewebten Bahnen, für die Ozonbehandlung von Textil-, Papier- und anderen Bahnen, einschließlich desinfizierender Behandlungen, oder dgl..
Das Kontrollverfahren der vorliegenden Erfindung kann eine verbesserte Einrichtung zur Verhinderung von Lecks in Bahnbehandlungssystemen aller Art ergeben, bei denen eine sich bewegende Bahn durch eine unter Druck stehende Behandlungskammer läuft. Beispielsweise ist das Leckagekontrollsystem der vorliegenden Erfindung nicht nur für unter Druck stehende Behandlungskammern geeignet, in denen Gas durch eine Bahn gelangt, sondern auch für unter Druck stehende Behandlungskammern, wo Gas bei erhöhtem Druck dazu verwendet wird, mit einer Bahn zu reagieren oder diese zu erhitzen, speziell zum Trocknen. Mehrere Beispiele einer Gasbehandlungskammer zum Trocknen einer Bahn finden sich in "Condebelt"-Trocknungs systemen, wo eine Papierbahn auf einer Seite durch ein Metallband erhitzt wird und die Bahn auf der anderen Seite gekühlt wird, wie in den folgenden Patenten beschrieben: US 5 594 977 , ausgegeben am 21, Januar 1997 an Lehtinen; US 4 899 461 , ausgegeben am 13. Februar 1990 an Lehtinen; US 5 594 996 , ausgegeben am 21. Januar 1997 an Haavisto; und US 4 958 444 , ausgegeben am 25. September 1900 an Rautakorpi et al.. In Querrichtung verlaufende, flexible Dichtungen mit Leckagekontrolle gemäß der vorliegenden Erfindung sind für die Eingänge und Ausgänge an unter Druck stehenden Bahnbehandlungskammern wünschenswert, wie beispielsweise in dampfbeheizten Kammern von Haavisto, während in Arbeitsrichtung verlaufende Randdichtungen und ein entsprechendes Kontrollsystem für die Vorrichtung wünschenswert ist, die von Lehtinen beschrieben wird.
Das beschriebene Kontrollsystem kann auch mit einzelnen in Querrichtung verlaufenden Dichtungselementen verwendet werden, was bedeutet, dass die Behandlungskammer nur auf einer Seite mit in Querrichtung verlaufenden Dichtung versehen ist. Die Notwendigkeit einer einzelnen Dichtung kann in einer Vielzahl von Fällen erwachsen, wo eine Bahnrolle, wie beispielsweise eine Textilbahnrolle, sich in einer unter Druck stehenden Kammer befindet, aus der die Bahn abgewickelt und abgezogen wird, ohne den Druck in der Kammer vollständig abzulassen. Die Aufgabe ist es dann, eine in Querrichtung verlaufende Dichtung aufrechtzuerhalten, um einen Druckverlust aus der Kammer zu reduzieren. Die Notwendig nur einer in Querrichtung verlaufenden Dichtung kann bestehen, wenn eine Bahn unter Druckbedingungen gebildet oder geschaffen wird und aus einer Reaktionskammer entnommen wird ohne die Notwendigkeit einer entsprechenden Dichtung an einer Bahn, die in die Kammer eintritt, weil die Bahn als solche nicht in die Kammer eintritt, sondern in ihr gebildet wird.
Alternativ können einige Druckbehandlungen auch zwei in Querrichtung verlaufende Dichtungen haben, von denen aber nur eine von ihnen eine verbesserte Dichtung oder eine Querdichtungskontrolle benötigt. In gleicher Weise kann eine Behandlung mehr als zwei in Querrichtung verlaufende Dichtungsabschnitte mit Querrichtungskontrolle haben.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung erstrecken sich nicht nur auf die Querrichtungs-Leckkontrolle, sondern auch auf die Kontrolle von Lecks in Arbeitsrichtung. Speziell kann auch die Dichtung, die sich längs der Seitenränder einer unter Druck stehenden Bahnbehandlungsvorrichtung erstreckt, einer Leckage an besonderen Stellen ausgesetzt sein und kann auch von einer örtlichen Leckageeifassung und -kontrolle Nutzen ziehen. Gewisse Querrichtungsdichtungen neigen dazu, eine größere Länge zu haben, als in Arbeitsrichtung verlaufende Dichtungen in vielen Bahnbehandlungssituationen, weil eine Neigung besteht, Maschinen zunehmend breiter zu machen. Dennoch gibt auch das endliche Ausmaß von in Arbeitsrichtung verlaufen den Dichtungen in Bahnbehandlungsvorrichtungen Grund für ungleichförmige Leckagepunkte, was es vorteilhaft macht, eine selektive, örtliche Einstellung der Dichtungskraft vorzusehen oder Dichtungselemente anzubringen, um eine Leckage ohne übermäßige Abnutzung von Dichtungskomponenten, Tüchern oder anderen Elementen aufgrund unnötigen Klemmens oder übermäßiger Reibungskraft zu verhindern.
Die in Arbeitsrichtung verlaufenden Dichtungen können flexible Lippen sein, die an Stütztüchern für die sich bewegende Bahn längs der äußersten Seiten der Tücher angreifen, mit Luftschläuchen, Luftbälgen, Elektromagnetventilen, hydraulischen Zylindern, pneumatischen Zylindern, Schrauben und anderen bekannten Krafterzeugungseinrichtungen, die dazu verwendet werden, die Möglichkeit zur Profilierung der Dichtungskraft längs des Verlaufs der in Maschinenrichtung verlaufenden Dichtung zu schaffen. Wie bei den Querrichtungsdichtungen können Leckageerfassungseinrichtungen den Ort von Lecks identifizieren und ein Signal an die Krafterzeugungseinrichtungen senden, um den Dichtungsdruck im Bereich der Leckage einzustellen. Das Luftpresssystem von Hada at al. in der US-Patentanmeldung 08/961 915 vom 31, Oktober 1997 bietet Beispiele von Dichtungen sowohl in Arbeitsrichtung als auch in Querrichtung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Luftpresse für das nicht-kompressive Entwässern der nassen Bahn. Die Luftpresse ist in der gemeinsam besessenen, anhängigen Anmeldung von Hada et al. beschrieben. Die Luftpresse ist eine speziell wünschenswerte Vorrichtung zum Entwässern einer ungekräuselten, durchgetrockneten Bahn auf etwa 30% Konsistenz oder mehr vor einer Differenzgeschwindigkeitsübertragung. Während unter Druck stehende Fluidstrahlen in Kombination mit einer Unterdruckvorrichtung zuvor in der Patentliteratur beschrieben worden sind, haben solche Vorrichtungen in der Weberei keinen breiten Einsatz gefunden. Ein Vorurteil gegen die Verwendung einer solchen Vorrichtung beruht vermutlich auf den Schwierigkeiten der praktischen Ausführung, einschließlich der Druckfluidlecks. Die Luftpresse von Hada at al. überwindet viele früheren Widerstände gegen einen solchen Vorgang, und nun mit dem Leckagekontrollsystem der vorliegenden Erfindung gekoppelt bietet sie bedeutende Verbesserungen in der Fähigkeit zur Entwässerung einer Bahn effektiv entweder vor dem Durchtrocknen oder als eine Verbesserung der Gewebeherstellung mit einem Yankee-Trockner an. In letzterem Falle kann das verbesserte Gewebe, das mit einem Yankee-Trockner getrocknet wurde, hergestellt werden, indem der Bahn eine Textur mit profilierten oder konturierten Stoffen gegeben wird, wie in den konturierten TAD-Stoffen von Chiu et al im US-Patent 5 429 686, ausgegeben am 4. Juli 1995, jedoch hat die texturierte Gewebebahn weniger Kontakt mit dem Yankee, sofern sie nicht so fest gepresst wird, dass die Vorzüge der Textur, die durch das Tuch aufgebracht wird, verloren geht. Ein geringerer Kontakt mit dem Yankee vermindert die Trocknungsraten, so dass zusätzliche Trocknung vor dem Yankee not wendig ist, um eine effektive Bahnformung und -strukturierung zu erreichen. Die Luftpresse bietet eine praktische Vorrichtung zur Entwässerung einer nassen Bahn auf Konsistenzniveaus, die zuvor nicht für möglich erachtet wurde, mit industriell nützlichen Geschwindigkeiten ohne thermische Entwässerung.
In einer Ausführungsform umfasst eine Luftpresse zum Entwässern einer nassen Bahn: Stütztücher, die dazu dienen, die nasse Bahn zwischen sich einzuschließen und die nasse Bahn durch die Luftpresse zu transportieren; eine erste Entwässerungsvorrichtung mit einem Paar in Querrichtung verlaufender Dichtungselemente einschließlich Dichtungsblättern; eine zweite Entwässerungsvorrichtung mit einem in Querrichtung verlaufenden Dichtungselement aus einem verformbaren Material, wobei die ersten und zweiten Entwässerungsvorrichtungen relativ zueinander beweglich sind und dazu eingerichtet sind, eine Betriebsposition einzunehmen, in der die ersten und zweiten Entwässerungsvorrichtungen einander wirkungsmäßig zugeordnet sind und wenigstens ein Dichtungsblatt auf die Tragtücher aufschlägt und der anderen Seite der Stützbahnen durch das aus verformbaren Material bestehende Dichtungselement gegenüberliegt; und wobei eine der ersten und zweiten Entwässerungsvorrichtungen eine Luftplenumkammer enthält, die mit einer Druckfluidquelle in Wirkungsverbindung ist, und die andere eine Sammelvorrichtung enthält, die mit einer Unterdruckquelle wirksam verbunden ist.
In einer weiteren Ausführungsform enthält eine Luftpresse zum Entwässern einer nassen Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung: Stütztücher, die dazu bestimmt sind, die nasse Bahn sandwichartig zwischen sich einzuschließen und die nasse Bahn durch die Luftpresse zu transportieren; eine Luftplenumkammer, die auf einer Seite der nassen Bahn angeordnet ist und wirkungsmäßig mit einer Druckfluidquelle verbunden ist, wobei die Luftplenumkammer eine profilierbare oder segmentierte Dichtungsanordnung aufweist, die dazu eingerichtet ist, jedes Segment oder jeden Abschnitt zwischen einer Betriebsposition und einer zurückgezogenen Position zu bewegen, wobei die Dichtungsanordnung ein Paar von in Maschinenrichtung verlaufenden Dichtungselementen und ein Paar in Querrichtung verlaufenden Dichtungselementen aufweist, die eine integrale Dichtung mit der Nassen Bahn bilden, wenn sich die Dichtungsanordnung in der Betriebsposition befindet; eine Sammelvorrichtung, die auf der gegenüberliegenden Seite der nassen Bahn angeordnet ist und wirkungsmäßig der Luftplenumkammer zugeordnet ist, wobei die Sammelvorrichtung darin Dichtungsschlitze bestimmt, die sich quer zur Breite der Nassen Bahn erstrecken, und auch darin einen zentralen Durchgang bestimmt, der zwischen den Dichtungsschlitzen liegt und dazu bestimmt ist, Druckfluid von der Luftplenumkammer und Wasser von der nassen Bahn aufzunehmen, und Einrichtungen zum Bewegen der in Arbeitsrichtung verlaufenden Dichtungselemente und aus dem Kontakt mit einem der Stütztücher, wo bei die in Arbeitsrichtung verlaufenden Dichtungselemente eine Dichtung bilden, wenn die Dichtungsanordnung sich in der Betriebsposition befindet.
Die Luftpresse ist in der Lage, die nasse Bahn auf sehr hohe Konsistenzen zu entwässern hauptsächlich aufgrund der hohen Druckdifferenz, die über der Bahn eingerichtet wird, und der sich ergebenden Luftströmung durch die Bahn. In besonderen Ausführungsformen kann die Luftpresse beispielsweise die Konsistenz der nassen Bahn auf über 3% oder mehr erhöhen, speziell über etwa 5% oder mehr, wie beispielsweise von etwa 5 bis etwa 20%, insbesondere etwa 7% oder mehr und noch besser etwa 7% oder mehr, beispielsweise von etwa 7 bis 20%. Die Konsistenz der nassen Bahn beim Austritt aus der Luftpresse kann somit etwa 25% oder mehr, etwa 26% oder mehr, etwa 27% oder mehr, etwa 28% oder mehr, etwa 29% oder mehr sein und liegt vorteilhafterweise bei etwa 30% oder mehr, speziell bei etwa 31% oder mehr, noch besser bei etwa 32% oder mehr, wie beispielsweise von etwa 32 bis etwa 42%, noch besser bei etwa 33% oder mehr, noch besser bei etwa 34% oder mehr, wie beispielsweise von etwa 34 bis etwa 42%, und noch besser speziell bei etwa 35% oder mehr.
Die Luftpresse ist in der Lage, diese Konsistenzniveaus zu erzielen, während die Maschine in industriell nützlichen Geschwindigkeiten arbeitet. Wie hier verwendet, bezieht sich "Hochgeschwindigkeitsbetrieb" oder "industriell nützliche Geschwindigkeit" für eine Gewebemaschine auf eine Maschinengeschwindigkeit, die wenigstens so groß wie einer der folgenden Werte oder Bereich in Fuß (30 cm) pro Minute ist: 1.000; 1.500; 2.000; 2.500; 3.000; 3.500; 4.000; 4.500; 5.000; 5.500; 6.000; 6.500; 7.000; 8.000; 9.000; 10.000 und ein Bereich mit einer oberen und einer unteren Grenze einer der oben aufgeführten Werte. Optionale Dampfduschen oder dgl. können vor der Luftpresse verwendet werden, um die Konsistenz hinter der Luftpresse zu steigern und/oder das Feuchtigkeitsprofil der Bahn quer zur Arbeitsrichtung zu modifizieren. Weiterhin können höhere Konsistenzen erzielt werden, wenn die Maschinengeschwindigkeiten relativ klein sind und die Verweilzeit in der Luftpresse höher ist.
Die Druckdifferenz über der nassen Bahn, die durch die Luftpresse geschaffen wird, kann etwa 25 Zoll Hg (Quecksilber) (84,7 kPa oder mehr), beispielsweise von etwa 25 bis 120 Zoll Hg (85,7 kPa bis etwa 406,4 kPa), speziell etwa 35 Zoll Hg (118 kPa oder mehr), wie von etwa 35 bis etwa 60 Zoll Hg (118,5 kPa bis etwa 203,2 kPa) und noch besser von etwa 40 bis etwa 50 Zoll Hg (135,5 kPa bis etwa 169,3 kPa) sein. Das kann teilweise durch eine Luftplenumkammer der Luftpresse erreicht werden, die einen Fluiddruck auf einer Seite der nassen Bahn von mehr als 0 bis etwa 60 Pfund pro Quadratzoll Überdruck (psig) (0 bis 413,7 kPa Überdruck), speziell mehr als 0 bis etwa 30 psig (0 bis etwa 206,8 kPa Überdruck), noch besser etwa 5 psig (34,5 kPa Überdruck) oder mehr, wie beispielsweise etwa 5 bis etwa 30 psig (etwa 34,5 bis etwa 206,8 kPa Überdruck) und noch besser von etwa 5 bis etwa 20 psig (35,4 kPa bis etwa 137,9 kPa Überdruck). Die Sammelvorrichtung der Luftpresse funktioniert vorteilhafterweise als ein Unterdruckkasten, der bei 0 bis etwa 29 Zoll Hg (0 bis etwa 98,2 kPa) Unterdruck arbeitet, speziell von 0 bis etwa 25 Zoll Hg (0 bis etwa 84,7 kPa) Unterdruck, besser größer als 0 bis etwa 25 Zoll Hg (0 bis 84,7 kPa) Unterdruck und noch besser von etwa 10 bis etwa 20 Zoll Hg (etwa 33,9 bis etwa 67,7 kPa) Unterdruck, wie beispielsweise etwa 15 Zoll Hg (50,8 kPa) Unterdruck. Beide Druckniveaus sowohl in der Plenumkammer als auch in der Sammelvorrichtung werden vorteilhafterweise überwacht und auf vorbestimmte Niveaus geregelt.
Die Sammelvorrichtung bildet vorteilhafterweise, aber nicht notwendigerweise, eine integrale Dichtung mit der Luftplenumkammer und zieht einen Unterdruck, um ihre Funktion als Sammelvorrichtung für Luft und Flüssigkeit zu erleichtern. Die Ausdrücke "integrale Dichtung" und "integral abgedichtet" werden hier dazu verwendet, Folgendes zu bezeichnen: die Beziehung zwischen der Luftplenumkammer und der nassen Bahn, wo die Luftplenumkammer wirkungsmäßig zugeordnet ist und in indirektem Kontakt mit der Bahn ist, so dass etwa 70% oder mehr der in die Luftplenumkammer zugeführten Luft durch die Bahn strömt, wenn die Luftplenumkammer bei einer Druckdifferenz über der Bahn von etwa 30 Zoll Hg (101,6 kPa) oder mehr betrieben wird, und die Beziehung zwischen der Luftplenumkammer und der Sammelvorrichtung, wo die Lufplenumkammer wirkungsmäßig zugeordnet ist und in indirektem Kontakt mit der Bahn und der Sammelvorrichtung ist, so dass etwa 70% oder mehr der in die Luftplenumkammer zugeführten Luft durch die Bahn in die Sammelvorrichtung strömt, wenn die Luftplenumkammer und die Sammelvorrichtung mit einer Druckdifferenz über der Bahn von etwa 30 Zoll Hg (101,6 kPa) oder mehr betrieben werden.
Signifikant ist, dass das Druckfluid, das in der Luftpresse verwendet wird, gegen die Umgebungsluft abgeschlossen ist, um eine wesentliche Luftströmung durch die Bahn zu erzeugen, was zu einer enormen Entwässerungsfähigkeit der Luftpresse führt. Die Strömung von Druckfluid durch die Luftpresse liegt in geeigneter Weise zwischen etwa 5 bis etwa 500 Standardkubikfuß (0,1 bis etwa 14,2 m³ pro Minute) (SCFM) pro Quadratzoll (6,5 cm²) offener Fläche, speziell über etwa 10 SCFM (0,3 m³/min) pro Quadratzoll (6,5 cm²) offener Fläche oder mehr, wie beispielsweise von 10 bis etwa 200 SCFM (0,3 bis etwa 5,7 m³/min) pro Quadratzoll (6,5 cm²) offener Fläche und noch besser etwa 40 SCFM (1,1 m³/min) pro Quadratzoll (6,5 cm²) offener Fläche oder mehr, wie beispielsweise von 10 bis etwa 120 SCFM (1,1 bis 3,4 m³/min) pro Quadratzoll (6,5 cm²) offener Fläche. Vorzugsweise werden 70% oder mehr, speziell 80% oder mehr und noch besser 90% oder mehr des der Plenumkammer zugeführten Druckfluides durch die nasse Bahn in den Unterdruckkasten gezogen. Für Zwecke der vorliegenden Erfindung be deutet der Ausdruck "Standardkubikfuß pro Minute" Kubikfuß (0,03 m³) pro Minute gemessen bei 14,7 Pfund pro Quadratzoll (101,4 kPa) absolut und 60°F (15,6°C).
Die Ausdrücke "Luft" und "Druckfluid" werden hier austauschbar verwendet, um jede gasförmige Substanz zu bezeichnen, die in der Luftpresse zur Entwässerung der Bahn verwendet wird. Die gasförmige Substanz ist vorzugsweise Luft, Dampf oder dgl.. Vorzugsweise ist das Druckfluid Luft bei Umgebungstemperatur oder nur durch die Komprimierung auf eine Temperatur von etwa 300°F (148,9°C) oder weniger, speziell etwa 150°F (65,5°C) oder weniger erwärmte Luft.
In einer alternativen Ausführungsform enthält eine Vorrichtung zum Entwässern einer nassen Bahn, die in einer Arbeitsrichtung läuft: eine Rahmenstruktur; Stütztücher, die dazu eingerichtet sind, die nasse Bahn zwischen sich sandwichartig einzuschließen; eine Luftpresse mit einer Luftplenumkammer und einer Sammelvorrichtung, die auf gegenüberliegenden Seiten der nassen Bahn der Stütztücher angeordnet sind, wobei die Luftplenumkammer und die Sammelvorrichtung einander wirkungsmäßig zugeordnet und dazu eingerichtet sind, eine Strömung von Druckfluid durch die nasse Bahn einzurichten, wobei die Luftplenumkammer enthält: stationäre Komponenten, die an der Rahmenstruktur befestigt sind; eine profilierbare Dichtungsanordnung, die dazu eingerichtet ist, sich relativ zu den stationären Komponenten zwischen einer Betriebsposition und einer zurückgezogenen Position bei Variation der Position von Segmenten oder Abschnitten längs der Dichtungsanordnung zu bewegen, die einen Grad von unabhängiger Kontrolle über jedes Segment oder jeden Abschnitt bietet. Die Dichtungsanordnung enthält ein Paar optional profilierbarer, in Arbeitsrichtung verlaufender Dichtungselemente und ein Paar profilierbarer, in Querrichtung verlaufender Dichtungselemente, die zusammen eine integrale Dichtung mit der nassen Bahn bilden, wenn die Dichtungsanordnung sich in der Betriebsposition befindet; zum Bewegen der in Querrichtung verlaufenden Dichtungselemente im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, in der sich die nasse Bahn befindet und in und aus Berührung mit einem der Stütztücher; Einrichtungen zum Bewegen der in Arbeitsrichtung verlaufenden Dichtungselemente im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene, die die nasse Bahn enthält und in und aus Berührung mit einem der Stütztücher; und Einrichtungen zum Bewegen der in Arbeitsrichtung verlaufenden Dichtungselemente im Wesentlichen parallel zu der Ebene, in der sich die nasse Bahn befindet, und im Wesentlichen senkrecht zu der Arbeitsrichtung.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform enthält eine Vorrichtung zum Entwässern einer nassen Bahn, die in einer Arbeitsrichtung läuft, die folgenden Elemente: eine Rahmenstruktur; Stütztücher, die dazu eingerichtet sind, eine nasse Bahn zwischen sich sandwichartig einzuschließen; eine Luftpresse mit einer Plenumkammer und einer Sammelvorrichtung, die auf ge genüberliegenden Seiten der nassen Bahn und der Stütztücher angeordnet sind, wobei die Luftplenumkammer und Sammelvorrichtung einander wirkungsmäßig zugeordnet sind und dazu eingerichtet sind, eine Druckluftströmung durch die nasse Bahn einzurichten, wobei die Luftplenumkammer enthält: stationäre Komponenten, die an der Rahmenstruktur befestigt sind und eine Belastungsfläche bilden, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene verläuft, die die nasse Bahn enthält; eine Dichtungsanordnung, die dazu eingerichtet ist, sich relativ zu den stationären Komponenten zwischen einer Betriebsposition, in der die Dichtungsanordnung eine integrale Dichtung mit der nassen Bahn bildet, und einer zurückgezogenen Position zu bewegen, wobei die Dichtungsanordnung eine Kontrollfläche im Wesentlichen parallel zu der Ebene bestimmt, die die nasse Bahn enthält, und dazu eingerichtet ist, die Belastungsfläche zu berühren; und Einrichtungen zum Bewegen der Dichtungsanordnung im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene, die die nasse Bahn enthält, wobei die Berührung zwischen der Kontrollfläche und der Belastungsfläche die Bewegung der Dichtungsanordnung in Richtung auf die nasse Bahn unterbricht, wenn die Dichtungsanordnung die Betriebsposition erreicht.
Die Luftpresse kann innere Oberflächen verwenden, die senkrecht zu der Belastungsrichtung sind, um die Belastungsfläche vollständig von dem Luftplenumkammerdruck zu isolieren. Belastungskraft kann somit auf einen konstanten Wert gehalten werden, um eine ordnungsgemäße Dichtung zu bilden trotz der Variation des Drucks in der Luftplenumkammer zwischen null und einem Maximaldruck. Dementsprechend braucht die Belastungskraft nicht in Abhängigkeit von Druckänderungen in der Luftpresse nachgestellt zu werden.
Wie hier verwendet, bezieht sich "Fluid" auf eine nicht feste Materie, speziell auf Flüssigkeiten oder Gase. Obgleich Gas in unter Druck stehenden Bahnbehandlungskammern am häufigsten verwendet wird, können auch Flüssigkeiten eingesetzt werden. Flüssigkeiten, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten, sind Wasser, Harze zur Herstellung von imprägniertem Papier, Farbstoffe, die Oberflächenchemie modifizierende Lösungen, superkritische Fluide (entweder als Flüssigkeit oder als Gas klassifizierbar), Lösungsmittel zum Entfernen unerwünschter Komponenten, oder dgl..
Wie hier verwendet, bezieht sich "Gas" auf eine chemische Zusammensetzung, die sich nicht in flüssigem oder festem Zustand, sondern gasförmig ist. Beispielhafte Gase zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Luft, Dampf, Stickstoff, Sauerstoff, Ozon, Chlor, Brom und andere Halogene, saure Dämpfe, wie Säure- oder Schwefelsäuredämpfe, Ammoniak und stickstoffhaltige Verbindungen, chlorierte Spezies, wie Bleichmittel oder Trockenreinigungsverbindungen, Lösungsmitteldämpfe, Formaldehyd und andere vernetzende Wirkstoffe, Alkohole oder dgl., entweder als reine Komponenten oder in Mischungen.
Wie hier verwendet, bezieht sich "Dampf" auf ein leicht kondensierbares Gas oder auf die Gase, die aus der Verdampfung oder dem Kochen einer Substanz resultieren, wobei Beispiele Wasserdampf, aliphatische Dämpfe, viele saure Dämpfe, Dämpfe vieler organischer Schwermetallverbindungen in gasförmigem Zustand, speziell Titan- und Osmiumverbindungen, sublimiertes Material oder dgl.. Die Gase oder Dämpfe, die zur Behandlung von Bahnen verwendet werden, können auch mitgeführte oder suspendierte Flüssigkeit oder feste Materialien enthalten, wie super absorbierende Partikel, pH-modifizierende Wirkstoffe oder Pufferverbindungen, aktivierte Kohlenstoffpartikel oder Fasern; synthetische oder natürliche Polymerfasern oder Partikel; Öle und Emulgatoren; Staub; Rauchpartikel; Backpulver; Hautwellnesswirkstoffe, wie Zinkoxid, oder Dimethicon; Benetzungsmittel; Bleichmittel; Farben, Farbstoffe und Pigmente; anorganische Füller, wie Kalziumkarbonat, Titanoxid, Kalk, Talkum oder dgl..
Wie hier verwendet, bezieht sich "Querrichtung" auf die Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Arbeitsrichtung (Bewegungsrichtung) einer sich bewegenden Bahn. Ein Dichtungselement erstreckt sich also im Wesentlichen quer zur Bahn, wenn es sich über eine größere Distanz senkrecht zur Arbeitsrichtung als in Arbeitsrichtung erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich das in Querrichtung verlaufende Dichtungselement im Wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn.
Wie hier verwendet, ist "örtliche Empfindlichkeit" der Prozentsatz der linearen Erstreckung eines abgedichteten Bereichs, der im Mittel von einem separat steuerbaren Krafterzeuger oder einer Positionssteuervorrichtung angenommen wird. Beispielsweise eine beabstandete lineare Gruppe von fünf unabhängig einstellbaren Kolben oder Druckschlauchsegmenten längs einer Querrichtungsdichtung könnte eine Querrichtungskraftprofilierung über der Dichtungszone mit einer örtlichen Empfindlichkeit von 20% erzeugen.
Zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
1 ein Schema eines Luftpressensystems, das eine Dichtungsanordnung und ein Mikrofonsystem zur Leckermittlung zeigt;
2 eine Ausführungsform eines Dichtungskopfs, der auf einer Seite der Bahn für eine in Querrichtung verlaufende Dichtung verwendet wird;
3 einen Dichtungskopf und eine Stützplatte mit einer Druckaufbringeinrichtung zur Steuerung der Kraft, die auf den Dichtungskopf wirkt;
4 einen vergrößerten Abschnitt des Dichtungskopfs und der Stützplatte von 3 in der Ebene der Linie 4-4, die isolierten Druckkammern in Querrichtung zeigend.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Luftpresse zur Entwässerung oder anderweitigen Behandlung einer Bahn 2, beispielsweise einer Papierbahn oder anderen Faserbahn. Die Bahn 2 kann auf einem unteren Tuch 3 ruhen und kann sich benachbart einer oberen Bahn 5 befinden. Im Falle von Papier ist es wünschenswert, wenn die Bahn 2 zwischen einem unteren Tuch 3 und einem oberen Tuch 5 sandwichartig eingeschlossen ist, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bahn bewegen, die sich in Arbeitsrichtung bewegt, wie durch den Pfeil 35 angedeutet (in 1 von links nach rechts). Die Luftpresse hat eine obere Kammer 7 mit einer Leitung 5 zu einer Druckluft- oder Druckgasquelle P. Die Kammerwände begrenzen eine obere Plenumkammer 11. Die Bahn 2 und die benachbarten Tücher laufen unter der oberen Luftpressenkammer 7 durch und über einen Stützschuh 21, der Stützelemente 25 und Gasöffnungen oder Unterdruckschlitze 23 hat, durch die Gas von der Plenumkammer passieren kann. Vorteilhafterweise strömt Gas, das durch den Stützschuh 21 gelangt, in eine untere Plenumkammer 27 in einem Unterdruckkasten 30, von wo es die Luftpressenanordnung mittels einer Unterdruckpumpe oder anderen Unterdruckquelle V verlässt. Alternativ kann das Gas durch den Schuh und in die Atmosphäre ohne Vermittlung durch einen Unterdruck ausgelassen werden. Die Stützelemente 25 zwischen den Gasöffnungen oder Unterdruckschlitzen 23 verhindern eine übermäßige Auslenkung der Bahn und der Tücher unter der Druckdifferenz, die zwischen der unter Druck stehenden oberen Plenumkammer 11 und der unteren Plenumkammer 27 herrscht.
Um eine übermäßige Leckage längs der Quererstreckung der Luftpresse zu vermeiden, sind vordere und hintere Randdichtungsanordnungen 6a und 6b an den vorderen und hinteren Rändern der Luftpresse vorgesehen. Die vordere Randdichtungsanordnung 6a kann ähnlich der hinteren Randdichtungsanordnung 6b sein, wie es in 1 der Fall ist, oder kann andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden. Es sei nun der hinteren Randdichtungsanordnung 6b als ein allgemeines Beispiel einer Ausführungsform und auch als für die vordere Randdichtungsanordnung 6a repräsentativ Aufmerksamkeit geschenkt. Die Dichtungsanordnung 6b hat einen oberen Dichtungskopf 13b, der die Bahn 2 und benachbarte Tücher, 3, 5 in eine Vertiefung 18b auslenken kann, die in einem unteren Dichtungskopf 19b ausgebildet ist. Der dargestellte untere Dichtungskopf 19b hat erste und zweite Dichtungskopfelemente 37b und 39b, die zwischen sich die Vertiefung 18b ausbilden, und eine Stützplatte 29b, die eine flexible oder unterteilte Platte, einen Balken, eine Serie gleitfähig beweglicher Segmente oder an dersartig zur Bildung von Stützung und Stabilität des Dichtungskopfs 19b sein kann. Alternativ kann der untere Dichtungskopf 19b einen verformbaren, flexiblen und/oder abnutzbaren Abschnitt haben, wobei die Bahn 2 nach unten in diesen Abschnitt (nicht gezeigt) ausgelenkt wird. Die Vertiefung 18b ist wünschenswert, insbesondere zur Verminderung von Reibung, ist jedoch nicht wesentlich, da die zwei unteren Dichtungskopfelemente 37b und 39b durch ein einziges unteres Dichtungskopfelement in Ausrichtung mit dem oberen Dichtungskopfelement 13b ersetzt werden kann, so dass eine Dichtungskraft direkt zwischen den sich gegenüberliegenden oberen und unteren Dichtungskopfelementen übertragen werden kann, von denen wenigstens einer verformbar oder beweglich ist, so dass ein Profil in der Spaltbreite zwischen den sich gegenüberliegenden Elementen erzielt und auf der Längserstreckung der Dichtungsanordnung 6b gesteuert werden kann.
Die Stützplatte 29b kann entweder einzelne Zonen in Querrichtung haben oder eine einheitliche Struktur aufweisen, die so flexibel oder verformbar ist, dass die Position des unteren Dichtungskopfes 19b oder die Dichtungskraft daran in Querrichtung durch die örtliche Wirkung einer Krafterzeugungseinrichtung oder einer Dichtungselementpositioniereinrichtung 60b verändert werden kann, die mit der Grundplatte 29b und/oder den Dichtungskopfelementen 37b und 39b zusammenwirkt, um den örtlichen Dichtungsdruck oder die Spaltbreite auf der Längserstreckung der Dichtungsanordnung 6b zu beeinflussen. Alternativ sind die unteren Dichtungsköpfe 37b und 39b im Wesentlichen fest und ist der obere Dichtungskopf 13b senkrecht zur Bahn 2 über Krafterzeugungseinrichtungen oder Positionssteuereinrichtungen beweglich, wobei die Veränderungsmöglichkeit über die Querrichtung eine Steuerung der Dichtungskraft oder der relativen Dichtungswirkung der Dichtungsanordnung 6b in Querrichtung ergibt.
Wenn die relativen Positionen des oberen Dichtungskopfes 13b und des unteren Dichtungskopfes 19b ungeeignet eingestellt sind, kann sich ein Gasleck durch einen Fluchtweg 33 ausbilden. Dieses Leck kann durch Leckdetektoreinrichtungen (31a, 31b) erfasst werden, die in 1 als ein Mikrofon dargestellt sind, das für eine Bank aus akustischen Sensoren repräsentativ ist, dessen Signal analysiert werden können, um die Umgebung des Lecks 33 zu ermitteln. Das Signal von der Leckdetektoreinrichtung 31b dient als Eingabe 54b in einen Steuerer 50, der ein Signal 58b an Krafterzeugungseinrichtungen oder Dichtungselementpositioniereinrichtungen 60b liefern kann. Somit kann die Beseitigung oder Verminderung des Gaslecks durch Steigerung der Dichtungskraft zwischen den gegenüberliegenden Dichtungsköpfen 13b und 19b durch Krafterzeugungseinrichtungen 60b oder durch Einstellung ihrer relativen Position durch Dichtungselementpositioniereinrichtungen 60b im Bereich des Fluchtweges 33 erzielt werden, im Gegensatz zu einer einfachen Steigerung des Dichtungsdrucks längs der gesamten Quererstreckung der Dichtungsanordnung 6b.
Die Erfassung des Lecks, das durch den Fluchtweg 33 auftritt, kann über verschiedene Leckdetektoreinrichtungen geschehen. 1 zeigt ein Mikrofon 31b, das eines aus einer Vielzahl Mikrofone oder Akustiksensoren sein kann, die nahe der Druckdichtungsanordnung 6b befestigt und in Querrichtung beabstandet oder verteilt sind. Der von dem entweichenden Gas, das durch den Fluchtweg 33 strömt, erzeugte Schall kann von dem Mikrofon 31b aufgenommen werden und kann auch auf die Frequenz und Intensitätsinformation analysiert werden, die das Ausmaß und die Art des Lecks angibt. Auf der Grundlage der Analyse des Signals vom Mikrofon durch den Steuerer 50 kann der Ort des Fluchtwegs 33 annähernd identifiziert werden. Der Steuerer 50 kann einen Mikrocomputer, eine elektronische Schaltung oder ein manuell betätigtes System umfassen, um die Wirkung der Krafterzeugungseinrichtungen oder der Dichtungselementpositioniereinrichtungen 60b zur Verminderung des Ausmaßes der Leckage zu dirigieren, zu führen oder zu steuern. Algorithmen für die Computersteuerung der Krafterzeugungseinrichtungen auf der Grundlage der Eingabe vom Leckdetektor 31b können leicht unter Verwendung bekannter Techniken eingerichtet werden. Der Steuerer 50 weist die Krafterzeugungseinrichtungen oder die Dichtungselementpositioniereinrichtungen an, die Dichtungskraft der Dichtung (oder die Relativposition der sich gegenüberstehenden Dichtungsköpfe) in der Nähe des Fluchtweges 33 einzustellen, bis das Ausmaß der Leckage ausreichend vermindert worden ist. Beispielsweise kann ein Signal vom Steuerer 50 pneumatische Vorrichtungen, die einem segmentierten Luftschlauch zugeordnet sind, anweisen, den Luftdruck in dem Segment zu steigern, in dessen Bereich die Leckage auftritt, oder ein Signal vom Steuerer 50 kann mechanische Stellglieder anweisen, mehr oder weniger Kraft an speziellen Segmenten der Dichtungsanordnung aufzubringen, um die Leckage zu steuern. Der Steuerer 50 kann als Teil des Leckdetektors 31b hinsichtlich seiner Funktion angesehen werden, kann aber getrennte elektronische oder andere Komponenten haben. Tatsächlich können die elektronischen oder anderen Bauelemente, die für die einfache Aufgabe der Interpretation des Signals vom Leckdetektor notwendig sind, physikalisch innerhalb des Körpers der Krafterzeugungseinrichtung 60b angeordnet sein oder können getrennt angeordnet sein.
Sekundärinformation über die Dichtungswirkung kann auch aus dem Druck in der oberen Plenumkammer 11, dem Druck in der unteren Plenumkammer 27, aus Gasmassenströmungsraten aus der unteren Plenumkammer 27 (wie beispielsweise durch einen Massenströmungsmesser ermittelt) oder durch Bahneigenschaften, die der Gasbehandlung zugeordnet sind (z.B. Bahnfeuchtigkeitsgehalt und Gleichförmigkeit desselben in Querrichtung, wenn die Luftpresse zur Entwässerung einer Bahn verwendet wird) abgeleitet werden. Diese Information kann dem Steuerer 50 zur Bewertung oder für Sicherheitszwecke übermittelt werden, jedoch liefert Information von der örtlichen Leckdetektoreinrichtung 31b die kritische Eingabe für die Wahl der Dichtungs- oder Positionierungsstrategien zur Verminderung der Leckage und zur Verbesserung der Effektivität der Gleichförmigkeit der Behandlung.
Vorteilhafterweise hat das obere Tuch 5, falls verwendet, eine hohe Permeabilität in der z-Richtung, jedoch eine geringe Permeabilität in der Ebene in Arbeitsrichtung, um eine Leckage durch das Tuch in der Arbeitsrichtung (oder entgegen dieser) zu verhindern. Ein Beispiel einer Bahn, die in der Ebene praktisch keine Permeabilität hat, wäre eine Bahn aus laminierten, undurchlässigen Schichten, die mit kleinen, isolierten Löchern oder Öffnungen in z-Richtung, die direkt durch die Bahn verlaufen, versehen ist, mit Lochdurchmessern von weniger als der Kontaktlänge des Tuchs am oberen Dichtungskopf 13b. Die Tücher 3 und 5 sollten abriebfest und im Allgemeinen glatt sein, um Reibung zu vermindern.
Die Dichtungsköpfe 13b, 37b und 39b berühren im Allgemeinen sich bewegende Oberflächen und können sich daher abnutzen. Deshalb ist es wünschenswert, wenn sie aus abriebfesten Materialien bestehen, die geringe Reibung haben. Teflon und verwandte Fluorpolymere sind als reibungsarm bekannt. Andere synthetische Polymere und keramische Materialien, von denen bekannt ist, dass sie eine gute Abriebfestigkeit und geringe Reibung haben, können ebenfalls verwendet werden, möglicherweise mit zusätzlichen Oberflächenbehandlungen, wie Plasmaabscheidung von Diamant oder Bornitrid für verbesserte Abriebfestigkeit oder geringe Reibung. Siliziumnitrid ist ebenfalls für seine hervorragende Abriebfestigkeit bekannt, wie es auch eine Vielzahl keramischer Komponenten und andere Materialien sind, die gegenwärtig in der Papierherstellung verwendet werden, für Folien, die sich bewegende Bahnen berühren. Andere in der Technik bekannte Materialien können verwendet werden, einschließlich Metall, wie Stahl, mit geeigneten Oberflächenbehandlungen, wie Aufkohlung, Keramikabscheidung, Plasmasprühabscheidung von abriebfesten Nitriden oder dgl.. In gleicher Weise sind abriebfeste Tücher vorteilhaft, um als die Bahn berührende Tücher 3, 5 zu dienen.
Vorteilhafteiweise sind die sich abnutzenden Oberflächen der Dichtungsköpfe 13b, 37b und 39b weiterhin mit Schmiereinrichtungen und/oder Kühleinrichtungen (nicht gezeigt) versehen. Eine geringe Menge Wasser oder anderer Flüssigkeiten, die für die spezielle Anwendung geeignet sind, können auf den Dichtungskopf durch Sprühen oder Schlitzinjektion oder andere Einrichtungen unmittelbar vor dem Punkt des Draht- oder Tuchkontaktes aufgebracht werden, um die Reibung zu vermindern und auch eine Kühlung zu bewirken.
2 zeigt den unteren Dichtungskopf 19b der Dichtungsanordnung 6b von 1 mit einer Stützplatte 29b und Dichtungskopfelementen 37b und 39b. Die Dichtungskopfelemente 37b und 39b haben eine Außenfläche mit einem Kontaktbereich 44 zur Berührung einer sich bewegen den Bahn, eines Tuchs oder eines Bandes. Der Dichtungskopf 19b erlaubt eine variable Steuerung in Querrichtung der aufgebrachten Kraft oder der Position der Dichtungskopfelemente 37b und 39b an zahlreichen Zonen in Querrichtung, weil der Dichtungskopf 19b individuell bewegliche Segmente 42 aufweist, die miteinander verbunden sind, sich aber in Richtung auf die Bahn und von dieser weg bewegen können, um die Dichtungswirkung im Gebrauch einzustellen. Die Segmente 42 können an Stäben oder anderen Strukturen montiert sein oder sie können geometrisch wie mit einer Schwalbenschwanzanordnung verbunden sein, um eine Trennung in Querrichtung zu verhindern, aber eine gleitende Bewegung senkrecht zur Querrichtung in Richtung auf die sich bewegende Bahn und von dieser Weg zu erlauben. Krafterzeugungseinrichtungen oder Dichtungselementpositioniereinrichtungen 60b, die mit den einzelnen Segmenten 42 wirkungsmäßig verbunden sind, wie durch Linie 62 angedeutet (die einen direkten oder indirekten Kontakt durch Stellglieder, pneumatische Vorrichtungen oder andere Vorrichtungen darstellen), können dazu verwendet werden, die Position oder die auf jedes Segment aufgebrachte Kraft einzustellen. Vorteilhafterweise wirken Krafterzeugungseinrichtungen 60b an der Unterseite der Stützplatte 29b. Die Segmente 42 der Stützplatte 29b können steif sein, und die Dichtungskopfelemente 37b und 39b können verformbar oder steif sein, oder können sowohl steife und verformbare Materialien in Kombination für eine wirksame Dichtung enthalten. Federn oder ähnliche verformbare Vorrichtungen können dazu verwenden werden, Flexibilität den segmentierten Dichtungskopfelementen 37b und 39b zu vermitteln, die beispielsweise einen steifen Kontaktstreifen haben, der von einem Federelement abgestützt wird.
3 zeigt einen Querschnitt durch einen Dichtungskopf 69, der als ein oberer oder ein unterer Dichtungskopf dienen kann, wie beispielsweise als Dichtungsköpfe 13b oder 19b von 1 oder als Dichtungskopfelement 37b oder 39b von 1 oder als einzelner Abschnitt 42 eines Dichtungskopfes 19 in 2 oder als ein allgemeiner Dichtungskopf in einer Dichtungsanordnung. Der Querschnitt verläuft senkrecht zur Dichtungsachse. Der Dichtungskopf 69 enthält ein Dichtungselement 74 mit einer Kontaktfläche 76 für die Berührung mit entweder der sich bewegenden Bahn oder einem sich bewegenden Tuch, Band oder Draht. Das Dichtungselement 74 kann flexibel sein und es kann abriebfest sein und kann eine abriebfeste Materialschicht, wie beispielsweise Siliziumnitrid oder Keramik haben, die mit einem flexibleren Material, wie Kunststoff verbunden ist. Das Dichtungselement 74 ist mit einem beweglichen Körper 72 verbunden, der sich relativ zu einer Stützbasis oder einem Stützelement 70 bewegen kann. Eine Kammer 80 ist von den Innenwänden der Stützbasis 70 und dem beweglichen Körper 72 begrenzt. Die Kammer 80 kann durch Injektion eines Fluides, wie beispielsweise Wasser, Öl oder Luft durch einen Fluideinlass 78, der mit einer Druckfluidquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, unter Druck gesetzt werden. Im Allgemeinen ist das Fluid zum Unterdrucksetzen der Kammer 80 nicht dem Fluid zum Unterdrucksetzen der Bahnbehandlungskammer zugeordnet, sondern ist isoliert und ge trennt. Es kann mittels hydraulischer Kolben, Gasverdichtern, Pumpen oder dgl. geliefert werden, die dem Steuerer (nicht gezeigt) wirkungsmäßig zugeordnet sind, der den Druckpegel, der an der Kammer 80 anzuwenden ist, bestimmt, die vorteilhafterweise gerade eine von mehreren unabhängig unter Druck setzbaren Kammern längs der Längserstreckung der Dichtungsanordnung ist. Der bewegliche Körper 72 kann flexibel sein, um zu ermöglichen, dass ein Abschnitt relativ zu anderen Abschnitten eingestellt werden kann, indem der Innendruck in einzelnen Innenkammern 80 beeinflusst wird, oder kann segmentiert sein, um eine unabhängige Haftaufbringung oder Positionskontrolle eines jeden Segments zu ermöglichen. Durch Einstellen des Drucks in der Kammer 80 wird die örtliche Dichtungskraft, die auf das Dichtungselement 74 einwirkt, gesteuert, oder vergleichbar an die Position des Dichtungselements 74 eingestellt werden, wenn sie beispielsweise einer Widerstandskraft von einer verformten Bahn entgegenwirkt.
4 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des Querschnitts in der Ebene der Linie 4-4 von 3 und bietet eine Sicht senkrecht zur Dichtungsachse des Dichtungskopfes 69, der in diesem Falle segmentiert ist. 4 zeigt, wie die Kammer 80 für ein Segment einer Dichtung von anderen Segmenten isoliert ist, um eine örtliche Steuerung des Dichtungsdrucks zu ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform, wo sich der Dichtungskopf 69 in 3 in Querrichtung erstreckt, ist die Ansicht in 4 in Arbeitsrichtung. Die Kammer 80 zwischen der Stützbasis 70 und dem beweglichen Körper 72 ist zusammen mit der Fluidöffnung 78 gezeigt. Die Kammer 80 hat ein endliches Ausmaß längs der Dichtungsachse und ist von Wandsegmenten 84 und 86 begrenzt, die integral jeweils mit der Stützbasis 70 und dem beweglichen Kopf 72 verbunden sind. Zwischen den sich vereinigenden Wandelementen 84 und 86 befindet sich ein internes Dichtungselement 90, das eine unter Druck stehende Kammer 80 von den umgebenden unter Druck stehenden Kammern trennt, was es erlaubt, unterschiedliche Dichtungsdrücke an die zahlreichen Abschnitte der Dichtungsanordnung anzulegen. Das Dichtungselement 90 kann ein O-Ring, eine Dichtungsscheibe, ein flexibler Streifen, ein aufblasbares Element oder eine andere mechanische Dichtung sein, oder es kann jede Art von Dichtungskontakt zwischen benachbarten Wandelementen 84 und 86 repräsentieren, so dass die Kammer 80 im Wesentlichen unabhängig gegenüber den sich anschließenden Kammern unter Druck setzbar ist. Der bewegliche Kopf 72 kann sich relativ zur Stützbasis 70 bewegen oder gleiten, wobei ein breiter Bewegungsbereich durch innere Ausnehmungen 88 möglich gemacht ist, die die vorstehenden Wandelemente 84 und 86 aufnehmen können.
In den 3 und 4 kann der bewegliche Kopf ein durchgehender Balken sein, der längs der Dichtungsachse für die örtliche Dichtungssteuerung flexibel ist, oder er kann aus einzelnen Sektionen bestehen, die sich unabhängig in Dichtungsrichtung bewegen können (senkrecht zur Bahn), um eine feine, örtliche Steuerung zu ermöglichen.
Es ist anzumerken, dass Details der vorangehenden Ausführungsformen, die zu Zwecken der Illustration erläutert wurden, nicht als den Umfang dieser Erfindung einschränkend angesehen werden sollen. Obgleich nur wenige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung oben im Detail beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann leicht, dass viele Modifikationen an den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung wesentlich abzuweichen. Dementsprechend sollen alle solche Modifikationen in den Umfang dieser Erfindung eingeschlossen sein, die durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt ist. Weiterhin ist anzumerken, dass viele Ausführungsformen denkbar sind, die nicht sämtliche Vorteile einiger Ausführungsformen enthalten, speziell der bevorzugten Ausführungsformen, so dass das Fehlen eines besonderen Vorteils nicht notwendigerweise bedeuten soll, dass eine solche Ausführungsform aus dem Umfang der vorliegenden Erfindung herausfällt.

Claims

Kontrollsystem zum Ermitteln und Vermindern von Fluidlecks (33) längs einer Dichtung (5a, 6b) zwischen einer sich bewegenden Bahn (2) und einer Bahnbehandlungskammer (7), wobei die Bahnbehandlungskammer (7) ein Fluid unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck auf eine Oberfläche der sich bewegenden Bahn aufbringt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollsystem enthält: (a) einen Leckdetektor (31a, 31b), der dazu eingerichtet ist, die Anwesenheit und den Ort eines Fluidlecks (33) zwischen der sich bewegenden Bahn (2) und der Dichtung (6a, 6b) anzuzeigen; und (b) eine lokalisierte Leckverminderungseinrichtung (60a, 60b), die auf den Leckdetektor (31a, 31) anspricht.
Kontrollsystem nach Anspruch 1, bei dem der Leckdetektor (31a, 31b) akustische Sensoren enthält.
Kontrollsystem nach Anspruch 1, bei dem der Leckdetektor (31a, 31b) optische Sensoren enthält.
Kontrollsystem nach Anspruch 1, bei dem der Leckdetektor (31a, 31b) Gasspürsensoren enthält.
Kontrollsystem nach Anspruch 1, bei dem der Leckdetektor (31a, 31b) ein Strömungsvisualisierungssystem enthält, das es ermöglicht, eine Leckageströmung in sichtbarem Licht zu identifizieren.
Kontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leckverminderungseinrichtung (60a, 60b) mehrere Dichtungselemente (13a, 13b, 37a, 37a, 39a, 39b; 69) enthält, die einen variablen Dichtungsdruck auf die Dichtung (6a, 6b) aufbringen.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Leckverhinderungseinrichtung (60a, 60b) ein Kraftverteilungsstellglied enthält, das eine örtlich variable Kraft auf die Dichtung (60a, 60b) aufbringt.
Kontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Leckdetektor (31a, 31b) ein elektrisches Signal (54a, 54b) erzeugt und die Leckverhinderungseinrichtung (60a, 60b) auf das elektrische Signal anspricht.
Kontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bahnbehandlungskammer (7) eine gasdichte Verdrängungsentwässerungseinheit ist.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Bahnbehandlungskammer (7) ein Dampfkasten ist.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Bahnbehandlungskammer (7) eine reaktive Chemikalie auf die Bahn (2) aufbringt.
Kontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bahnbehandlungskammer (7) eine Druckkammer (11) ist, die in Wirkungsverbindung mit einer gegenüberstehenden Kammer (27) ist, die derart angeordnet ist, dass die sich bewegende Bahn (2) zwischen der Druckkammer und der gegenüberstehenden Kammer hindurchläuft.
Kontrollsystem nach Anspruch 12, bei dem die gegenüberstehende Kammer (27) eine Unterdruckkammer (30) ist.
Kontrollsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bahn (2) eine Papierbahn ist.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Bahn (2) eine Vliesstoffbahn ist.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Bahn (2) ein Gewebe ist.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die lokalisierte Leckverminderungseinrichtung (60a, 60b) einen Krafterzeuger zum Einstellen einer örtlichen Dichtungskraft an der Dichtung (6a, 6b) enthält.
Kontrollsystem nach Anspruch 17, bei dem der Krafterzeuger ausgewählt ist aus Wärmedehnstäben, Wärmedehnträgerelementen, Wärmehydraulikstellgliedern, mechanischen Stellgliedern, Motoren, piezoelektrischen Elementen, Luftsäcken, Luftschläuchen, Gaszylindern, pneumatischen Kolben, hydraulischen Kolben, thermoelektrischen Stellgliedern, mechanischen Schrauben, Getriebeanordnungen, Seilscheibenanordnungen, Hebel- und Lageranordnungen, einstellbaren Federanordnungen, Schrauben- und Windenanordnungen und magnetischen Krafterzeugungssystemen.
Verfahren zum Vermindern von Lecks in einem unter Druck stehenden Bahnbehandlungssystem zum Behandeln einer sich bewegenden Bahn (2) mit einem unter Druck stehenden Fluid, wobei das Bahnbehandlungssystem eine Druckkammer (11) und eine Dichtung (6a, 6b) zwischen der Bahn (2) und der Kammer (11) enthält, umfassend: (a) Ermitteln eines Lecks (33) längs der Dichtung (6a, 6b) mittels eines Kontrollsystems nach Anspruch 1, wobei das Leck (33) eine abgeschätzte Größe oberhalb eines vorbestimmten Minimumwertes hat; (b) Identifizieren des ungefähren Ortes des Lecks (33); (c) Erzeugen eines Signals (54a, 54b), das für den ungefähren Ort des Lecks (33) kennzeichnend ist, und (d) Erhöhen des örtlichen Dichtungsdrucks über ein vorbestimmtes Minimum längs der Dichtung (6a, 6b) an dem ungefähren Ort des Lecks (33) in Abhängigkeit von dem Signal (54a, 54b).
Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin enthaltend das schrittweise Vermindern des örtlichen Dichtungsdrucks in dem Bereich, wo der Dichtungsdruck zuvor erhöht wurde, bis die Leckage in diesem Bereich zuzunehmen beginnt, anschließendes leichtes Wiedererhöhen des Dichtungsdrucks auf einen Pegel, der vor der Ermittlung der erhöhten Leckage herrschte, um dadurch einen übermäßigen Dichtungsdruck zu vermeiden.
Unter Druck stehendes Bahnbehandlungssystem zum Aufbringen eines unter Druck stehenden Fluides aus einer Druckquelle (P) auf eine sich bewegende Bahn (2) bei dynamischer Verminderung von Fluidlecks (33) in die Atmosphäre, enthaltend: (a) eine Bahnbehandlungskammer (7) mit Kammerwänden, die eine innere Kammer (11) bestimmen, einem Fluideinlass (9) zum Aufnehmen eines unter Druck stehenden Fluides aus einer Druckquelle, einer Öffnung zum Aufbringen unter Druck stehenden Fluides auf eine sich bewegende Bahn (2), einem vorderen Rand und einem hinteren Rand, die sich beide in der Querrichtung erstrecken, gegenüberliegenden Seitenrändern, die sich in der Arbeitsrichtung erstrecken, und einer flexiblen Dichtungsanordnung (6a, 6b) längs wenigstens eines der vorderen, hinteren und der Seitenränder, wobei die Dichtungsanordnung einen ersten Dichtungskopf (13a, 13b) in Berührung mit der Bahnbehandlungskammer und einen gegenüberliegenden zweiten Dichtungskopf (37a, 37b, 39a, 39b) aufweist, zwischen denen die Bahn hindurchläuft, und wobei einer der ersten und zweiten Dichtungsköpfe gegen den anderen der ersten und zweiten Dichtungsköpfe mit einer Dichtungskraft gedrückt ist; und (b) ein Kontrollsystem nach Anspruch 1, wobei die lokalisierte Leckverhinderungseinrichtung (60a, 60b) einen Krafterzeuger zum variablen Einstellen des Dichtungsdrucks längs der Längserstreckung der Dichtungsanordnung enthält, um Leckage in der Nachbarschaft des Fluidlecks (33a), wie es durch den Leckdetektor (31a, 31b) ermittelt wurde, zu vermindern.
Behandlungssystem für eine sich bewegende Bahn (2), die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat, enthaltend: (a) eine Kammer (7), die eine Kammer (11) für ein unter Druck stehendes Fluid enthält, das in Fluidverbindung mit der Bahn ist, wobei die Kammer wenigstens einen Rand hat, längs dem die Bahn in die oder aus der Kammer wandert; (b) eine flexible Dichtungsanordnung (6a, 6b) in Kontakt mit dem wenigstens einen Rand, um eine Leckage von Druckfluid aus dem Behandlungssystem zu verhindern; und (c) ein Kontrollsystem nach Anspruch 1, wobei das Kontrollsystem enthält: einen Leckdetektor (31a, 31b), der auf Fluidlecks (33) längs der Dichtungsanordnung so anspricht, dass der ungefähre Ort von Fluidlecks identifiziert werden kann; und (d) eine lokalisierte Leckverhinderungseinrichtung (60a, 60b) längs der Dichtungsanordnung, die dem Leckdetektor zugeordnet ist, so dass eine erhöhte Dichtungskraft dort aufgebracht wird, wo Lecks auftreten.
Behandlungssystem nach Anspruch 22, bei dem die Leckverminderungseinrichtung (60a, 60b) eine örtliche Empfindlichkeit von drei oder mehr hat.
Luftpresse für die Entwässerung einer sich bewegenden Bahn (2), enthaltend: (a) eine Luftpresse mit einer Druckgaskammer (7) und wenigstens einem quergerichteten Dichtungselement (13a, 13b, 37a, 37b, 39a, 39b; 69); und (b) ein Kontrollsystem nach Anspruch 1, wobei das Kontrollsystem enthält: einen lokalisierten Leckdetektor (31a, 31b) außerhalb der Druckgaskammer; und (c) einen lokalisierten Krafterzeuger (60a, 60b) zur Erhöhung des Drucks auf die Dichtung (6a, 6b), wobei der Krafterzeuger dem Leckdetektor wirkungsmäßig zugeordnet ist.
Luftpresse nach Anspruch 24, die eine örtliche Empfindlichkeit von drei oder mehr hat.
Luftpresse nach Anspruch 24 oder 25, weiterhin enthaltend in Arbeitsrichtung verlaufende Dichtungselemente in einer Wirkungsbeziehung mit der Druckgaskammer (7) zum Vermindern eines Entweichens von Druckgas.
Luftpresse nach Anspruch 24, 25 oder 26, bei der die sich bewegende Bahn (2) zwischen ersten (3) und zweiten (5) sich bewegenden Tüchern sandwichartig eingeschlossen ist.
Luftpresse nach einem der Ansprüche 24 bis 27, weiterhin enthaltend einen Unterdruckkasten (30), der derart angeordnet ist, dass die sich bewegende Bahn (2) zwischen der Luftpresse und dem Unterdruckkasten hindurchläuft.
Luftpresse nach Anspruch 26, bei der die örtliche Leckverminderungseinrichtung (60a, 60b) ein Druckverteilungsstellglied enthält, das in Abhängigkeit von der Ausgabe (54a, 54b) des Leckdetektors (31a, 31b) selektiv die Verteilung der auf die Dichtungselemente (13a, 13b, 37a, 37b, 39a, 39b; 69) wirkenden Kraft so einstellt, dass die Gasleckage (33) durch die erhöhte Dichtungskraft auf die Dichtungselemente in Bereichen von Fluidleckage vermindert wird.
Luftpresse nach Anspruch 29, bei dem das Druckverteilungsstellglied (60a, 60b) weiterhin die aufgebrachte Kraft unter einem vorbestimmten Niveau in Bereichen der Dichtungselemente (13a, 13b, 37a, 37b, 39a, 39b; 69) hält, bei denen keine signifikante Fluidleckage (33) auftritt.