AT411537B - Einrichtung zum abführen von wasser von einer oberfläche einer rotierenden walze, insbesondere einer papiermaschinen-rillenwalze - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abführen von Wasser von einer Vertiefungen aufweisenden Oberfläche einer rotierenden Walze, insbesondere einer Papiermaschinen-Rillenwalze, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zur Verbesserung der Entwässerungskapazität werden bei Papier- und Kartonmaschinen Wal-5 zen verwendet, die eine mit Vertiefungen, beispielsweise Rillen, Blindbohrungen oder dgl., versehene Oberfläche aufweisen. Das abzuführende Wasser neigt jedoch dazu, trotz der Rotationsbewegung der Walze in den Vertiefungen zu verbleiben. Außerdem setzen sich in den Vertiefungen an der Walzenoberfläche auch Fasern und Füllstoffe ab, was zu einer Verringerung der Entwässerungskapazität führt und auch sonst den Produktionsprozess beeinträchtigt. Dieses Problem tritt 10 insbesondere in der Pressenpartie einer Papiermaschine auf.

Es ist bereits bekannt, zum Entfernen des Wassers und anderer Stoffe aus den Vertiefungen einer Walzenoberfläche Schaber vorzusehen. Die heute üblichen Schaber haben entweder eine herkömmliche Schaberklinge oder eine sogenannte Lattenklinge. Nachteilig ist hierbei, dass die Entwässerung der Walzenoberfläche nur gering ist und dass vor allem durch die Schaber eine 15 Abnutzung der Walzenoberfläche bewirkt wird. Derartige Einrichtungen eignen sich aus diesem Grunde nicht für Walzen mit einem weichen Bezug und vor allem nicht für die Gurtmäntel von Walzen mit einem Druckschuh.

Man hat daher bereits eine Anlage zum Abführen von Wasser mittels Druckluft vorgeschlagen, die keine Schaberklinge aufweist und somit auch kaum einen Verschleiß der Walzenoberfläche 20 verursacht (US 5,944,956 A). Bei dieser bekannten Anlage wird mit Hilfe von Luftleitvorrichtungen ein Luftstrahl auf die Walzenoberfläche gerichtet, der das Wasser aus den Vertiefungen treibt, wobei in Walzendrehrichtung betrachtet hinter den Luftleitvorrichtungen Einrichtungen zum Sammeln des aus den Vertiefungen entfernten Wassers und zu dessen Ableitung angeordnet sind. Wegen der beträchtlichen Baugröße dieser Anlage gestaltet sich ihre Anordnung in Verbindung mit 25 einer Walze schwierig. Außerdem bewirkt der Luftstrahl trotz der Sammeleinrichtungen und des von diesen ausgeübten Sogs in der Umgebung der Walze eine Wassernebelwolke, wodurch der Produktionsprozess beeinträchtigt wird. Die Luftleitvorrichtungen dieser bekannten Anlage befinden sich außerdem in einem großen Abstand von der Walzenoberfläche und sind stationär eingebaut. Dadurch variiert die Reinigungsleistung der Anlage, insbesondere beim Schaben des Druck-30 schuhwalzen-Gurtmantels, da sich ja die Form dieses dünnen Gurtmantels in radialer Richtung verändert.

Aus der DE 199 01 845 A1 ist eine Vorrichtung zur Entfernung von Wasser von der Oberfläche einer rotierenden Walze bekannt geworden, bei der einzelne, in Bezug auf die Walzenoberfläche stationär angeordnete Luftdüsen in Abstand von der Walzenoberfläche vorgesehen sind. Eine 35 Veränderung der Lage dieser Luftdüsen in Bezug auf die Walzenoberfläche, um die Wirkung der Luftdüsen effektiver zu gestalten und das Wasser nahezu vollständig aus den Vertiefungen an der Walzenoberfläche zu entfernen, ist bei dieser bekannten Anordnung nicht möglich.

Die DE 197 24 220 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Reinigen eines umlaufenden Filzbandes einer Papiermaschine mittels einer Saugeinrichtung, wobei Wasser und Luft durch das Filz-40 band abgesaugt werden. Die hierfür vorgesehenen Saugschlitze sind stationär angeordnet und wirken nicht mit einer Vertiefungen aufweisenden Walzenoberfläche zusammen.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass eine nahezu vollständige Entfernung des Wassers von einer Vertiefungen aufweisenden Oberfläche einer rotierenden Walze erfolgt und das Entstehen 45 einer Wassemebelwolke in der Umgebung der Walze verhindert wird, wobei die Luftleitvorrichtungen so ausgebildet sind, dass sie der Walzenoberfläche stets folgen können. Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Einrichtung zum Abführen von Wasser von der Vertiefungen aufweisenden Oberfläche einer rotierenden Walze baulich vereinfacht, wobei eine so höhere Entwässerungsleistung als bei den bekannten Einrichtungen erzielt wird und diese Entwässerungsleistung auch im wesentlichen konstantgehalten wird. Außerdem wird kein Verschleiß der Walzenoberfläche verursacht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt und werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beige-55 fügten Zeichnungen näher erläutert, in welchen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen 2

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Einrichtung dargestellt sind. In diesen Zeichnungen zeigen Fig. 1a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung im Querschnitt bei einer Verwendung mit einer Druckschuhwalze. Fig. 1b stellt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1a dar und Fig. 1c eine Variante der in Fig. 1b gezeigten Ausführungsform. Fig. 2a stellt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1b dar und Fig. 2b zeigt eine Variante der Ausführungsform von Fig. 2a. Die Fig. 2c und 2d zeigen den die Luftaustrittsöffnungen aufweisenden Träger von oben bzw. von vorne gesehen. Fig. 3a stellt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung in der Darstellungsweise von Fig. 1a dar und Fig. 3b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3a.

Die Fig. 1a zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Abführen von Wasser aus den Vertiefungen einer Papiermaschinen-Rillenwalze. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann jedoch auch bei Karton- und Tissuemaschinen sowie anderen entsprechenden Maschinen eingesetzt werden. Eine von den Pressfilzen 14 und 14' geführte Papierbahn 13 wird durch einen Pressspalt oder Nip 12 geführt, der von einer Druckschuhwalze 10 und einer Gegenwalze 11 gebildet ist. Anstelle des Pressfilzes 14' kann auch ein Überführungsgurt eingesetzt werden. In dem zwischen der Druckschuhwalze 10 und der Gegenwalze 11 gebildeten Nip 12 wird aus der Papierbahn 13 Wasser sowohl in die Pressfilze 14 und 14' als auch in von Rillen 15 gebildete Vertiefungen der Walze 10 gepresst. Wird ein Überführungsgurt verwendet, so wird das Wasser lediglich in den Filz 14 gepresst. In der Zeichnung sind die Rillen 15 stark vergrößert strichliert dargestellt. Hinter dem Nip 12 wird ein Teil des Wassers schon infolge der Fliehkraft abgeführt. Eine kontrollierte, nahezu vollständige Abfuhr des Wassers wird durch die im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Einrichtung erzielt, die besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Druckschuhwalze eingesetzt wird, bei der die Entwässerung bisher mit Schwierigkeiten verbunden war, und zwar insbesondere durch das „Leben“ des Gurtmantels sowie dessen geringer Dicke und dessen Weichheit. Dieses „Leben“ des Gurtmantels ist mit Schwankungen des Radius der Manteloberfläche an verschiedenen Stellen sowie mit dynamischen Veränderungen und mit Schwingungen des Mantels verbunden. Selbstverständlich eignet sich die erfindungsgemäße Einrichtung aber auch zum Einsatz in Verbindung mit anderen Rillenwalzen und dient auch gleichzeitig zur Reinigung der Walzenoberfläche.

Zwecks Erzielens einer gleichmäßigen Entwässerung erstreckt sich die Einrichtung im wesentlichen über die gesamte Walzenlänge oder zumindest über die Breite der zu pressenden Bahn. Die Entwässerung erfolgt hierbei durch Druckluft, die in einem nicht näher dargestellten Aggregat erzeugt und über Anschlussleitungen 16 einem Träger 19 zugeführt wird, der mit Luftaustrittsöffnungen 17 versehen ist. Über diese Luftaustrittsöffnungen 17 wird auf die Walzenoberfläche Druckluft geleitet, die das Wasser aus den Vertiefungen der Walzenoberfläche treibt. In Verbindung mit diesen Luftaustrittsöffnungen ist eine Sammelvorrichtung 18 zum Auffangen des aus den Rillen 15 entfernten Wassers und zum Ableiten desselben aus der Einrichtung angeordnet.

Einander entsprechenden Bauteilen in den verschiedenen Figuren sind jeweils die gleichen Bezugszahlen zugeordnet.

Der die Luftaustrittsöffnungen 17 aufweisende Träger 19, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Walze 10 erstreckt, ist an Stützelementen 20 abgestützt, die so ausgebildet sind, dass der Träger 19 mit geringem Abstand exakt der Oberfläche der Walze 10 folgt. Weiters sind auf der der Walze 10 zugewandten Seite des Trägers 19 Stützflächen 21,21' vorgesehen, die sich, in Drehrichtung der Walze 10 betrachtet, beiderseits der Luftaustrittsöffnungen 17 befinden. In der Praxis bildet sich dadurch zwischen dem Träger 19 und der Walzenoberfläche ein Luftkissen, so dass der Träger 19 in einem gering von der Walzenoberfläche abgehobenen Zustand angeordnet ist und somit die Walzenoberfläche weder verschlissen noch in sonstiger Weise beschädigt wird. Gleichzeitig wird dadurch die aus den Luftaustrittsöffnungen 17 austretende Druckluft in die Rillen 15 geleitet. Durch diese Anordnung wird auch der Träger 19 selbst nicht abgenutzt, so dass die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen wartungsfrei ist.

Die Stützelemente 20 bewirken, dass der Träger 19 exakt der Walzenobferfläche folgt, so dass sich die erfindungsgemäße Einrichtung mit besonderem Vorteil auch für den Einsatz in Verbindung mit einer Druckschuhwalze eignet, obwohl sich deren Gurtmantel in radialer Richtung verändert. Da der Träger 19 diesen Mantel nicht berührt, kann dieser mit dem Träger auch abgestützt und somit in seinem radialen Schlag gedämpft werden. Verringern lässt sich das „Leben“ des Mantels 3

AT 41 1 537 B auch durch Einsatz eines über dem Träger angeordneten Stützschuhs 22 (siehe Fig. 1a).

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist der Träger 19 zweckmäßig eine langgestreckte Kammer auf, die an ihren Stirnenden mit Anschlussleitungen 16 für die Druckluftzufuhr versehen ist. Die Anschlussleitungen 16 bestehen, wie aus den Figuren 2c und 2d hervorgeht, vorzugsweise aus flexiblen Schläuchen 16’, so dass sich der Träger 19 ungehindert bewegen kann. Durch die Herstellung des Trägers 19, beispielsweise aus einem Verbundwerkstoff, kann dessen Beweglichkeit und Anschmiegevermögen an die Walzenoberfläche noch verbessert werden. Außerdem entspricht der Krümmungsradius der gegen die Walzenoberfläche gerichteten Trägerseite im wesentlichen dem Krümmungsradius der Walzenoberfläche. Durch eine solche Formgebung wird die Bildung des Luftkissens gefördert und das Entstehen von Beschädigungen bei einer eventuellen Berührung zwischen dem Träger und der Walzenoberfläche vermieden.

Die den Träger 19 abstützenden Stützelemente 20 müssen einerseits stabil, andererseits aber elastisch ausgeführt sein, um eine Veränderung der Lage des Trägers in Bezug auf die Walze zu ermöglichen. Erfindungsgemäß umfassen die Stützelemente 20 einen Tragbalken 23 und Tragarme 24 sowie mit diesen verbundenen Belastungs- und Stellvorrichtungen 25 zum Halten des Trägers 19 an der Oberfläche der Walze 10. Diese Tragarme 24 bestehen beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus elastischen Blechen und erlauben ein Bewegen des Trägers 19. Über die Tragarme 24 ist der Träger 19 außerdem am Tragbalken 23 befestigt, der im Hinblick auf ausreichende Tragfähigkeit starr ausgebildet ist. In den Fig. 1b, 2a und 2b ist der Tragbalken 23 schwenkbar, so dass der Träger 19 an die gewünschte Stelle positioniert werden kann. Durch Schwenken des Tragbalkens 23 kann der Träger 19 auch gegen die Walze belastet werden oder von dieser abgehoben werden. Zu diesem Zweck hat der Tragbalken 23 nicht dargestellte geeignete Einrichtungen.

In Fig. 1c ist der Tragbalken stationär angeordnet, hat jedoch besondere Belastungs- und Stellvorrichtungen 25 zum Bewegen des Trägere 19, die im vorliegenden Beispiel von Belastungsschläuchen 26 gebildet sind, die bevorzugt mit Druckluft gefüllt sind. Die elastischen Tragarme 24 können beispielsweise aus Verbundwerkstoff oder aus irgendeinem anderen elastischen Material hergestellt werden, der Tragbalken 23 hingegen besteht vorzugsweise aus Metall.

Bei der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform besteht die Sammelvorrichtung 18 zum Auffangen und Abführen des Wassers aus einem aus Blech hergestellten Sammeltrog 27, der den Träger 19 sowie den Tragbalken 23 umgibt. Dieser Sammeltrog 27 verhindert ein Abwandem des aus den Rillen 15 geblasenen Wassernebels in die Umgebung der Walze 10. Vorzugsweise befindet sich im Sammeltrog 27 ein Vakuum. Der an seinen Enden geschlossene Sammeltrog 27 erstreckt sich beiderseits des Trägere 19 bis nahe an die Oberfläche der Walze 10, ohne diese jedoch zu berühren. Ein solcher Sammeltrog benötigt Platz und ist daher nicht überall ersetzbar. Bei beengten Platzverhältnissen eignet sich die in Fig. 2b dargestellte Ausführungsform, bei der der Tragbalken 23 als Vakuumkammer 28 ausgebildet ist. Die Sammelvorrichtung 18 umfasst bei dieser Ausführungsform ein elastisches Schaberblech, das zusammen mit dem Träger 19 einen Vakuumraum 30 begrenzt. Das Schaberblech 29 entfernt weitere an der Oberfläche der Walze 10 eventuell verbliebenes Wasser und lenkt das Wasser gleichzeitig über die Unterdruckstutzen 31 in die Vakuumkammer 28.

In Fig. 3a ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform befindet sich innerhalb des Trägers 19 eine sich im wesentlichen über dessen gesamte Länge erstreckende Vakuumkammer 28'. An der Wandung dieser Vakuumkammer 28' sind zur Bildung der Sammelvorrichtung 18 sich zu den Stützflächen 21, 21’ hin öffnende Unterdrucköffnungen 31' beiderseits der Luftaustrittsöffnungen 17 angeordnet. Dabei gelangt das von der Walze 10 abgeblasene Wasser, wie in Fig. 3b gezeigt, direkt in die Vakuumkammer 28', so dass sich die oben beschriebenen Blechkonstruktionen oder Schaberbleche erübrigen. Wahlweise kann die Anschlussleitung 16 nur an einer der Stützflächen angeordnet werden. Aus der Vakuumkammer 28' wird das Wasser abgeführt. Diese Ausfuhrungsform ist konstruktiv einfach und benötigt wenig Platz.

Die Luftaustrittsöffnungen 17 können unterschiedlich ausgeführt sein. Zweckmäßig bestehen sie aus Luftschlitzen oder geeigneten Düsen. Wesentlich ist, dass die Luftaustrittsöffnungen so bemessen sind, dass über die gesamte Länge des Trägers 19 ein zusammenhängender Luftstrahl, also ein Luftmesser von gleicher Intensität, erzielt wird. Außerdem kann durch Ausrichten der 4

Claims (5)

1. AT 411 537 B Luftaustrittsöffnungen die Entwässerungsleistung verbessert werden. Bei der ersten und zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sind die die Luftaustrittsöffnungen bildenden Luftschlitze gegen die Walzendrehrichtung gerichtet, so dass der Luftstrahl das Wasser gleichzeitig in die richtige Richtung treibt. Zweckmäßig wird die erfindungsgemäße Einrichtung in möglichst geringem Abstand hinter dem Lip angeordnet, weil dann verhindert wird, dass sich das plötzlich von der Walze abgeführte Wasser in der Umgebung der Walze ausbreitet. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Abführen von Wasser von einer Vertiefungen (15) aufweisenden Oberfläche einer rotierenden Walze (10), insbesondere einer Papiermaschinen-Rillenwalze, mit in Richtung zur Walzenoberfläche gerichteten Luftaustrittsöffnungen (17), die mit einer Druckluftquelle in Verbindung stehen, und mit einer Sammelvorrichtung (18) zum Auffangen des von der Walzenoberfläche entfernten Wassers, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnungen (17) auf einem sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Walze (10) erstreckenden Träger (19) angeordnet sind, der über Stützelemente (20) in Bezug auf die Walze (10) verstellbar abgestützt ist, wobei der Träger (19) in Drehrichtung der Walze (10) gesehen beiderseits der Luftaustrittsöffnungen (17) der Walzenoberfläche zugewendeten Stützflächen (21, 21’) aufweist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (19) als Kammer ausgebildet ist, deren Innenraum mit der Druckluftquelle und mit den Luftaustrittsöffnungen (17) in Verbindung steht und deren der Walzenoberfläche zugewendete Seite im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius wie die Walzenoberfläche aufweist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Träger (19) eine die Sammelvorrichtung (18) bildende Vakuumkammer (28) vorgesehen ist, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Trägers (19) erstreckt, und die mit in wenigstens einer der Stützflächen (21, 2T) vorgesehenen Unterdrucköffnungen (31’) in Verbindung steht.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (19) über Tragarme (24) auf einem Tragbalken (23) abgestützt ist, und über Belastungs- und Stellvorrichtungen (25) in Richtung zur Walzenoberfläche verschiebbar ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragbalken (23) als Vakuumkammer (28) ausgebildet ist, die zum Abführen des Wassers von der Walzenoberfläche über eine Unterdrucköffnung (31) mit einem gegen die Walzenoberfläche offenen Raum (30) in Verbindung steht. (Fig. 2b) HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN 5