AT397262B

AT397262B - Saugwalze

Info

Publication number: AT397262B
Application number: AT0155592A
Authority: AT
Inventors: Herbert Holik; Werner Leitenberger; Reinhard Dr Techn Pinter
Original assignee: Escher Wyss Gmbh
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-03-25
Also published as: CA2101596A1; DE4322244A1; ATA155592A; US5465502A

Description

AT 397 262 B

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze, insbesondere für einen Papierbahntrockner, mit perforiertem Walzenmantel, mit wenigstens einer unverdrehbaren Hohlwelle mit kreisförmigem Querschnitt, die über Öffnungen mit dem Inneren der Saugwalze in Verbindung steht, und mit mindestens einem Verschlußorgan zur Abtrennung wenigstens eines Randbereichs der Saugwalze. Dabei ist also die Hohlwelle zumindest gegen Bewegungen in Umfangsrichtung blockiert.

Derartige Saugwalzen werden z. B. in der EP-OS 0 428 470 beschrieben, wobei das Verschlußorgan als Klappe ausgebildet ist und das von der Absaugungsstelle abgewandte Ende einer feststehenden Hohlwelle verschließen kann. Derartige Vorrichtungen haben den großen Nachteil, daß im Innenraum eine Vielzahl von Gelenkverbindungen erforderlich ist, die eine entsprechende Wartung erfordern.

Dies wird nun erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß im Saugwalzeninneren zumindest eine, insbesondere scheibenförmige, Trennwand mit mindestens einer, vorzugsweise zentralen, Öffnung vorgesehen ist und daß das mindestens eine Verschlußorgan in Achsrichtung verschiebbar ist. Dadurch wird auch die Betriebssicherheit der Saugwalze erheblich erhöht Insbesondere rotiert die Trennwand mit der Walze mit.

Wird das Verschlußorgan erfindungsgemäß als Hohlzylinder ausgebildet, so ist dieser als besonders leichter Körper herstellbar und es läßt sich auch die Absaugung durch diesen Zylinder durchführen, ohne wesentliche Verengungen des Querschnitts in Kauf nehmen zu müssen.

Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist der Hohlzylinder innerhalb der Hohlwelle verschiebbar angeordnet. Dadurch ist eine exakte Führung sowie Einstellung und somit auch eine exakt definierte Absaugung möglich. Ein vollständig offener Hohlzylinder ist auch bei einer am Ende abgeschlossenen Hohlwelle mit Vorteil einzusetzen.

Ist die Hohlwelle am Ende offen ausgeführt, so kann erfindungsgemäß vorzugsweise ein Hohlzylinder mit zumindest am von der Stelle der Absaugung aus der Saugwalze abgewandten Ende mit einem geschlossenen Deckel versehen werden. Dadurch wird gewährleistet, daß der Mittelbereich der Saugwalze vom Randbereich abgetrennt werden kann.

Eine Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der feststehenden Hohlwelle im Mittelbereich der Saugwalze durch das mindestens eine in Achsrichtung verschiebbare Verschlußorgan hinsichtlich ihres Durchtrittsauerschnitts steuerbar sind. Durch das Verschließen der Öffnungen im Mittelbereich der Saugwalze läßt sich die gesamte Absaugleistung auf den Randbereich konzentrieren. Dies ist besonders bevorzugt beim Anfahrbetrieb. Auch bei Stoff- insbesondere Papierbahnen, die an den Rändern zum Schrumpfen bzw. zu Aufwölbungen neigen, lassen sich derartige Vorrichtungen vorteilhaft einsetzen.

Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, daß der in Achsrichtung verschiebbare Hohlzylinder dem Verschluß der zentralen Öffnung der mitrotierenden Trennwand dient Diese Variante hat den Vorteil, daß keine in den Mittelbereich der Saugwalze hineinragenden Teile nötig sind. Besonders günstig bezüglich Herstellung und Nutzung werden erfindungsgemäß Saugwalzen, wenn die das in Achsrichtung verschiebbare Verschlußorgan enthaltende unverdrehbare Hohlwelle zumindest innerhalb der Saugwalze durchgehend zylindrisch mit gleichem Durchmesser ausgebildet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Saugwalzeninnem zumindest eine, insbesondere scheibenförmige, mit der Walze mitrotierende Trennwand mit mindestens einer, vorzugsweise zentralen, Öffnung vorgesehen und daß die unverdrehbare Hohlwelle axial verschiebbar ausgebildet ist und als den Durchtrittsquerschnitt der Öffnung der mit der Walze mitrotierenden Trennwand steuerndes Verschlußorgan dient. Eine weitergehende erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß die Hohlwelle an ihrem von der Absaugung abgewandten Ende verschlossen ist. Besonders günstig ist es, wenn die Hohlwelle in ihrer Endposition die, vorzugsweise zentrale, Öffnung der mitrotierenden Trennscheibe verschließt. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine kurze Ausführung der Hohlwelle und damit eine größere Stabilität sowie eine exakte Führungsmöglichkeit. Durch das verschlossene Ende läßt sich sehr einfach eine Abtrennung der Randzone realisieren, was noch dadurch verbessert wird, daß die Hohlwelle in ihrer Endposition die zentrale Öffnung der Trennscheibe verschließt. Eine erfindungsgemäß besonders einfache Lösung erreicht man, wenn die als in Achsrichtung verschiebbares Verschlußorgan ausgebildete unverdrehbare Hohlwelle zumindest innerhalb der Saugwalze durchgehend zylindrisch mit gleichem Durchmesser ausgestattet ist. Eine weitere Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei abtrennbare Randbereiche mit mitrotierenden Trennwänden mit Öffnungen und in Achsrichtung verschiebbaren Verschlußorganen hiefür vorgesehen sind, wobei die Randbereiche jeweils mit der Absaugung in Verbindung stehen. Hierdurch kann auch neben dem Anfahrbetrieb die Absaugung in den Randbereichen getrennt geregelt werden, was insbesondere beim Auftreten von Schrumpfungen der Papierbahnränder bzw. zur Verhinderung von Bahnflattern besonders günstig ist Zur Einbindung der erfindungsgemäßen Saugwalze in einen Papierbahntrockner ist diese vorzugsweise gekennzeichnet dadurch, daß Verstellvorrichtungen der Verschlußorgane mit einer Steuerung, vorzugsweise der zentralen Steuerung des Papierbahntrockners, verbunden sind. Dies ermöglicht in besonders günstiger Weise eine Automatisierung des Anfahrbetriebs und die Umschaltung zum darauffolgenden Normalbetrieb, der dadurch von einer zentralen Steuerwarte durchgeführt werden kann.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß an der, insbesondere axial verschiebbaren, Hohlwelle eine Druckmeßstelle vorgesehen ist, die mit einer Steuerung, -2-

AT397262B insbesondere der zentralen Steuerung des Papierbahntrockners, verbunden ist. Mit der erfindungsgemäß angebrachten Druckmeßstelle läßt sich in einfacher Weise feststellen, ob Papier über die Walze läuft Dies ist sowohl beim Anfahrbetiieb, als auch beim Normalbetrieb möglich. Wird die Druckmeßstelle mit da zentralen Regelung verbunden, so können - vom Signal der Druckmeßstelle ausgehend - andere Einheiten des Papierbahntrockners, wie z. B. der sog. Gautschknecht gesteuert werden, da insbesondere ein Papierabriß leicht erkannt werden kann.

Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Hohlwelle Schaufeln angebracht sind. Dies führt zu einer Verringerung bzw. Verhinderung einer Zyklonströmung und durch die geringeren Druckverluste zu einer entsprechenden Energieeinsparung für die Absaugung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert, wobei Hg. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung, Pig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Hohlzylinder, Fig. 4 eine Variante der Erfindung mit einem Hohlzylinder, Fig. 5 eine Variante der Erfindung mit verschiebbarer Hohlwelle und die Fig. 6 bis 8 Varianten der Erfindung gemäß den Fig. 1,2 und 5 mit am Umfang angeordneten Schaufeln, jeweils in Teilaxialschnitten, darstellt.

In Fig. 1 ist eine oste Variante der erfindungsgemäßen Saugwalze (1) dargestellt. Die Saugwalze (1) weist dabei einen perforierten Saugwalzenmantel (2) auf. Die Walze (1) wird in diesem Beispiel über am Umfang der Hohlwelle (3) angeordnete Lager (4) gelagert. Zur Unterteilung des Innenraumes der Saugwalze (1) sind mit dem inneren Umfang des Saugwalzenmantels (2) fest verbundene Trennscheiben (5) mit einer zentralen Öffnung (22) vorgesehen. Diese Scheiben stehen mit einem am äußeren Umfang der Hohlwelle (3) angebrachten Dichtring (6) in Verbindung. Das Innere der Hohlwelle (3) ist über Öffnungen (7) mit dem Randbereich (8) der Saugwalze (1) und über Öffnungen (7’) mit deren Mittelbereich (8’) verbunden. Die durch den perforierten Walzenmantel (2) abgesaugte Luft wird nunmehr durch die Öffnungen (7,7') in die Hohlwelle (3) und von dort weiter in Richtung des Pfeiles (11) gesaugt. Zur Abtrennung des Randbereiches (8) von Mittelbereich (8*) wird nunmehr der offene Hohlzylinder (9) mittels einer Schiebestange (10) in Richtung des geschlossenen Endes (12) der Hohlwelle (3) geschoben. Dabei werden die Öffnungen (7*) verschlossen und es ist nur mehr eine Absaugung über die Öffnungen (7) möglich. Zur Steuerung der Absaugung kann der Hohlzylinder (9) in Richtung des Pfeiles (13) verschoben werden. Je nach Position der Öffnungen (7') im Mittelteil (2*) kann die Offenposition durch Verschieben des Hohlzylinders (9) in Richtung zum Rand da Sangwalze (1) (wie in Fig. 1 dargestellt) oder in Richtung der Mitte der Saugwalze (1) erfolgen. Fig. 2 stellt nun eine weitere Ausführungsvariante dar, wobei für gleiche Teile auch gleiche Bezugszeichen vowendet woden. Hier wird eine Hohlwelle (3) mit offenem Ende (12') verwendet. Dabei ist der Hohlzylinder (9) mit einem Deckel (14) verschlossen, der auf einer der beiden Stirnseiten des Hohlzylinders (9) angebracht ist. Die Funktionsweise entspricht jener in Fig. 1, wobei allerdings Offen- und Verschließposition vertauscht sind. Grundsätzlich können auch sowohl die Stirnwand (12') der Hohlwelle (3) sowie die Stirnwand des Hohlzylinders (9) mit einem Deckel (14) verschlossen sein. Die Hohlwelle (3) ist bei diesen Varianten als zylindrisches Rohr mit gleichbleibendem Durchmesser ausgeführt, das durch das Lager hindurch geführt ist. Dies hat gegenüber Ausführungen mit sich im Inneren der Saugwalze (1) erweiterndem Durchmessa den Vorteil, daß keine Stufen vorhanden sind, an denen sich Luftwirbel ausbilden können, was zu unerwünschten Druckverlusten führen kann. Weiters läßt sich die Hohlwelle (3) einschließlich des Verschlußorgans (9) dann leicht montiaen bzw. demontieren.

Die Variante in Fig. 3 weist neben der Hohlwelle (3) eine weitere äußere Hohlwelle (15) auf, die sich um die Hohlwelle (3) konzentrisch erstreckt.

Sie kann sich weiters über die gesamte Länge der Saugwalze (1) erstrecken.

Die äußere Hohlwelle (15) ist dabei mit achsparallelen Dichtstreifen (16) versehen, die den nicht papierberührten Umfang der Saugwalze (1) von der Absaugung abtrennen. Diese Hohlwelle (15) ist in Lager (4') drehbar bzw. verschwenkbar gelagert, um den nicht von der Absaugung erfaßten Bereich den betrieblichen Gegebenheiten anpassen zu können. Die Absaugung erfolgt in diesem Fall durch einen feststehenden Absaugraum (17), der mit einer Dichtung (18) gegen die rotierende Saugwalze (1) abgedichtet ist. Zur besseren Führung der Luftströmung sind Schaufeln (19, 19') fest mit dem Deckel (21) der Saugwalze (1) bzw. dem Deckel (21') der äußeren Hohlwelle (15) verbunden. Die Absaugung erfolgt durch Öffnungen (20) bzw. (20’) in den Deckeln (21) bzw. (21'). Zur Steuerung des Papierbahntrockners, speziell bei Abriß der Papieibahn, kann auch eine Druckmeßstelle (24) z. B. im Saugkanal des Absaugraums (17) angebracht sein. In Fig. 3 wurde außerdem die Möglichkeit der Absaugung in die andere Richtung dargestellt, wobei diese nicht zwingend ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Hierbei erstreckt sich die Hohlwelle (3) nur im Randbereich (8) der Saugwalze (1). Dieser Randbereich (8) wird wiederum mittels einer mit dem perforierten Saugwalzenmantel (2) mitrotierenden Trennscheibe (5) vom Mittelbereich (8') getrennt Für den Anfahrbetrieb wird nun der Hohlzylinder (9) mit seinem geschlossenen Deckel (14) durch die Schiebestange (10) an die Trennscheibe (5) gedrückt Dadurch wird die Öffnung (22) zum Mittelbereich (8') verschlossen und nur mehr Luft aus dem Randbereich (8) durch die Öffnungen (7) der Hohlwelle (3) in Richtung des Pfeiles (11) abgesaugt. Im geöffneten Zustand wird die Luft aus dem Mittelbereich (8') der Saugwalze (1) durch die -3-

Claims

AT 397 262 B Öffnung (22) der Trennscheibe (5) und weiter durch die Öffnungen (7) der Hohlwelle (3) abgesaugt. Eine weitere Variante ist in Fig. 5 dargestellt. Hierbei ist die Hohlwelle (3) selbst als Verschlußorgan ausgebildet. Zur Abtrennung des Randbereiches (8) vom Mittelbereich (8*) der Saugwalze (1) wird die Hohlwelle (3) in Richtung des Pfeiles (13') verschoben und verschließt nunmehr in ihrer Endposition mit dem Ende (12) die Öffnung (22) der Trennscheibe (5). Zur besseren Verschiebbarkeit ist die Hohlwelle (3) im Lager (4") verschiebbar gelagert Diese Variante hat den großen Vorteil einer einfachen Konstruktion und der kurzen Verschubwege. Der Anschluß der Hohlwelle (3) zur Absaugung kann in einfacher Weise über flexible Schläuche durchgeführt werden. Auch hier kann zur Steuerung des Papierbahntrockners eine Druckmeßstelle (24) z. B. im Deckel der Hohlwelle (3) angebracht sein. Bei einer Ausführung mit zwei Absaugungen kann die Druckmeßstelle (24) auf jeder beliebigen Seite angebracht werden. Grundsätzlich ist es möglich, die Druckmeßstelle (24) in der anschließenden fixen Rohrleitung anzubringen. Das Drucksignal ist umso deutlicher, je näher die Druckmeßstelle (24) zur Saugwalze (1) liegt Auch bei den Varianten der Fig. 4 und 5 ist die Hohlwelle (3) als zylindrisches Rohr mit gleichbleibendem Durchmesser ausgebildet um unerwünschte Verwirbelungen der Absaugluft und auch unnötige Strömungsum-lenkungen zu vermeiden. Die Ausführungen der Fig. 6 und 7 entsprechen jenen der Fig. 1 und 2, wobei jedoch am Umfang der Hohlwelle (3) Schaufeln (23, 23') vorgesehen sind, um eine allfällig auftretende Zyklonströmung zu verringern bzw. ganz zu verhindern. Es können dabei einerseits Schaufeln (23) im Randbereich (8) oder andererseits Schaufeln (23') im Mittelbereich (8') vorgesehen sein. Allenfalls können diese Ausführungen auch kombiniert werden. Die Ausführungsvariante in Fig. 8 entspricht jener von Fig. 5, wobei wiederum zusätzlich Schaufeln (23) zur Verringerung bzw. Verhinderung einer allfälligen Zyklonströmung vorgesehen sind. Die in den Fig. 1 bzw. 8 dargestellten Ausführungsformen der Erfindungen können ebenfalls am anderen Ende der Saugwalze sowie auch symmetrisch vorgesehen sein, um neben der speziellen Steuerung für den Anfahrbetrieb auch eine Steuerung zur Behinderung der Schrumpfung von Materialbahnen, z. B. Papierbahnen, bzw. auch ein Verhindern von Bahnflattem zu erreichen. Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die in den Zeichnungen dargestellten Varianten, sondern vielmehr auch auf alle anderen Ausführungsformen im Rahmen der Ansprüche, wobei im Saugwalzeninnem zumindest eine mit der Walze mitrotierende, insbesondere scheibenförmige, Trennwand mit mindestens einer, vorteilhaft zentralen, Öffnung vorgesehen ist, deren Durchtrittsquerschnitt mittels in Achsrichtung verschiebbaren Verschlußorgans steuerbar ist sowie bevorzugt das mindestens eine Verschlußorgan als Hohlzylinder ausgebildet ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Saugwalze, insbesondere für einen Papierbahntrockner, mit perforiertem Walzenmantel, mit wenigstens einer unverdrehbaren Hohlwelle mit kreisförmigem Querschnitt, die über Öffnungen mit dem Inneren der Saugwalze in Verbindung steht, und mit mindestens einem Verschlußorgan zur Abtrennung wenigstens eines Randbereiches der Saugwalze, dadurch gekennzeichnet, daß im Saugwalzeninnem zumindest eine, insbesondere scheibenförmige, Trennwand (5) mit mindestens einer, vorzugsweise zentralen, Öffnung (22) vorgesehen ist und daß das mindestens eine Verschlußorgan (9) in Achsrichtung verschiebbar ist.
2. Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (5) mit der Walze mitrotiert.
3. Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Verschlußorgan (9) als Hohlzylinder ausgebildet ist.
4. Saugwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (9) innerhalb der Hohlwelle (3) verschiebbar angeordnet ist
5. Saugwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (9) zumindest am von der Stelle der Absaugung aus der Saugwalze (1) abgewandten Ende einen geschlossenen Deckel (14) aufweist.
6. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen (7*) der feststehenden Hohlwelle (3) im Mittelbereich (8') der Saugwalze (1) durch das mindestens eine in Achsrichtung verschiebbare Verschlußorgan (9) hinsichtlich ihres Durchtrittsquerschnitts steuerbar sind.
7. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in Achsrichtung verschiebbare Hohlzylinder (9) dem Verschluß der zentralen Öffnung der mitrotierenden Trennwand (5) dient -4- AT397262B
8. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das in Achsrichtung verschiebbare Verschlußorgan (9) enthaltende unverdrehbare Hohlwelle (3) zumindest innerhalb der Saugwalze (1) durchgehend zylindrisch mit gleichem Durchmesser ausgebildet ist.
9. Saugwalze, insbesondere für einen Papierbahntrockner, mit perforiertem Walzenmantel, mit wenigstens einer unverdrehbaren Hohlwelle mit kreisförmigem Querschnitt, die über Öffnungen mit dem Inneren der Saugwalze in Verbindung steht, und mit mindestens einem Verschlußorgan zur Abtrennung wenigstens eines Randbereiches der Saugwalze, dadurch gekennzeichnet, daß im Saugwalzeninnem zumindest eine, insbesondere scheibenförmige, mit der Walze (1) mitrotierende Trennwand (5) mit mindestens einer, vorzugsweise zentralen, Öffnung (22) vorgesehen und daß die unverdrehbare Hohlwelle (3) axial verschiebbar ausgebildet ist und als den Durchtrittsquerschnitt der Öffnung (22) der Trennwand (5) steuerndes Verschlußorgan dient
10. Saugwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (3) an ihrem von der Absaugstelle abgewandten Ende (12) verschlossen ist.
11. Saugwalze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (3) in ihrer Endposition die, vorzugsweise zentrale, Öffnung (22) der mitrotieienden Trennscheibe (5) verschließt.
12. Saugwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die als in Achsrichtung verschiebbares Verschlußorgan ausgebildete unverdrehbare Hohlwelle (3) zumindest innerhalb der Saugwalze (1) zylindrisch mit gleichem Durchmesser ausgestattet ist.
13. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei abtrennbare Randbereiche (8) mit mitrotierenden Trennwänden (5) mit Öffnungen (22) und in Achsrichtung verschiebbaren Verschlußorganen (3,9) hierfür vorgesehen sind, wobei die Randbereiche (8) mit der Absaugung in Verbindung stehen.
14. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Verstelleinrichtungen der Verschlußorgane (3,9) mit einer Steuerung, vorzugsweise der zentralen Steuerung eines Papierbahntrockners, verbunden sind.
15. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der, insbesondere axial verschiebbaren, Hohlwelle (3) eine Druckmeßstelle (24) vorgesehen ist, die mit der Steuerung, insbesondere der zentralen Steuerung eines Papierbahntrockners, verbunden ist. .
16. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Hohlwelle (3) Schaufeln (23,23') angebracht sind. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -5-