DE10116364A1 - Saugelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein stationäres Saugelement (3) zum Ansaugen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) an ein luftdurchlässiges, endlos umlaufendes Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (1), wobei das Band (2) über eine Kontaktfläche (4) des Saugelementes (3) gleitet und die Kontaktfläche (4) mehrere Saugöffnungen (5) besitzt sowie dessen Verwendung in einer Pressenpartie einer Papiermaschine. DOLLAR A Dabei soll eine gute Haftung der Faserstoffbahn (1) am Band (2) insbesondere auch bei einer notwendigen Umlenkung des Bandes (2) dadurch erreicht werden, dass die Kontaktfläche (4) in Bahnlaufrichtung (6) konvex gekrümmt verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein stationäres Saugelement zum Ansaugen einer Papier-, Kar­ ton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn an ein luftdurchlässiges, endlos um­ laufendes Band einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoff­ bahn, wobei das Band über eine Kontaktfläche des Saugelementes gleitet und die Kontaktfläche mehrere Saugöffnungen besitzt sowie der Verwendung.

Saugelemente sind neben der Ausführung als rotierende Saugwalzen auch als Saug­ kästen mit im wesentlichen ebener Kontaktfläche bekannt.

Bei notwendigen Bandumlenkungen werden zur Gewährleistung der Haftung der Fa­ serstoffbahn oft besaugte Weizen eingesetzt. Aufgrund der begrenzten offenen Ober­ fläche (Saugöffnungen) einer besaugten Walze, die zwischen 20 und 60% liegt, wird die Faserstoffbahn vor allem bei hohen Geschwindigkeiten nur unzureichend am Band fixiert, so dass es zum Bahnabheben und zum Randflattern kommen kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, mit möglichst geringem Aufwand, die Haftung der Faserstoffbahn am Band bei einer Bandumlenkung zu verbessern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kontaktfläche in Bahnlaufrichtung konvex gekrümmt verläuft. Die gekrümmte Kontaktfläche taucht da­ bei in den Lauf des Bandes ein und ermöglicht so eine relativ lange, besaugte Stre­ cke. Auch kann wegen des stationären Einbaus die offene Fläche, das heißt die Summe der Saugöffnungen bezogen auf die Kontaktfläche relativ groß gewählt wer­ den. Im Ergebnis kommt es zu einer sehr guten Haftung der Faserstoffbahn am Band - selbst bei hohen Geschwindigkeiten und trotz der Bandumlenkung. Dies gilt auch für die Ränder der Faserstoffbahn.

Besonders geeignet sind Saugelemente deren Kontaktfläche in Bahnlaufrichtung kreissektorförmig gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius im Bereich von 0,2 bis 10 m, vorzugsweise zwischen 0,4 und 3 m liegen sollte. Es sind jedoch auch andere Krümmungsformen möglich.

Im Interesse einer einfachen Herstellbarkeit sowie einer großen offenen Fläche soll­ ten die Saugöffnungen als Saugschlitze ausgebildet sein. Hierbei besteht die Mög­ lichkeit, dass die Saugschlitze schräg zur Bahnlaufrichtung verlaufen. Die schräge Anordnung wirkt einem Einsaugen des Bandes in die Saugschlitze entgegen.

Es ist jedoch auch möglich, dass die Saugschlitze etwa quer zur Bahnlaufrichtung verlaufen.

Zur Anpassung an die örtlich notwendige Unterdruckhöhe ist es vorteilhaft, wenn das Saugelement mehrere, sich vorzugsweise quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende und in Bahnlaufrichtung nebeneinander angeordnete Saugzonen besitzt, wobei zu­ mindest der, von den Saugöffnungen ausgehende Unterdruck jeder Saugzone unab­ hängig einstellbar ist. Dabei ist es oft ausreichend, wenn das Saugelement zwei Saugzonen besitzt. Für bestimmte Anwendung kann es zur Begrenzung der Energie zur Unterdruckerzeugung sowie der Lautstärke, durch die Luftströmung verursacht, von Vorteil sein, wenn das Saugelement mindestens, vorzugsweise genau drei Saug­ zonen besitzt.

Je nach Anwendung kann es auch vorteilhaft sein, wenn der, von jeder Saugöffnung ausgehende Unterdruck separat einstellbar ist. Dies gilt natürlich insbesondere dann, wenn zumindest eine, vorzugsweise alle Saugzonen von jeweils einer Saugöffnung gebildet werden. Jedoch können auch die Saugöffnungen einer Saugzone, sofern sie mehrere besitzt, einzeln einstellbar sein.

Vor allem die gewünschte Ausdehnung der Saugzonen in Bahnlaufrichtung kann es erforderlich machen, dass zumindest eine, vorzugsweise alle Saugzonen von mehreren Saugöffnungen gebildet werden, wobei die Saugöffnungen einer Saugzone je­ weils über eine Saugkammer miteinander verbunden sind und der Unterdruck in den Saugkammern separat einstellbar ist.

Allgemein betrachtet kann die Höhe des Unterdrucks jeder Saugzone nicht nur ma­ nuell einstellbar, sondern auch unabhängig steuerbar gestaltet werden. Die Steuer­ barkeit erlaubt Anpassungen an die Bahngeschwindigkeit, die Art der Faserstoffbahn, deren Gewicht, Feuchtegehalt usw..

Zur Verringerung der Reibung zwischen dem Band und der Kontaktfläche sollte diese zumindest teilweise aus Keramik bestehen. Aus demselben Grund kann dem Saug­ element vorzugsweise am Beginn eine Befeuchtungseinrichtung zur Befeuchtung der Kontaktfläche zugeordnet werden. Hierzu eignen sich beispielsweise quer zur Bahn­ laufrichtung verlaufende Spritzrohre. Bei Ausführungen mit vielen Saugöffnungen ist auch eine Befeuchtung, vom Inneren des Saugelementes ausgehend, möglich.

Vorteil hinsichtlich Herstellbarkeit und offener Fläche ergeben sich, wenn die Kontakt­ fläche von mehreren, etwa quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Leisten gebildet wird. Die Form der Leisten sollte sich dabei dem Verlauf des Bandes anpassen.

Besonders geeignet ist das stationäre Saugelement für Verwendungen bei denen die Faserstoffbahn vor dem Saugelement von beidseitig je einem Band geführt und dass bezüglich des Saugelementes äußere Band im Bereich des Saugelementes von der Faserstoffbahn weggeführt wird. Die Krümmung der Kontaktfläche erlaubt dabei ei­ nen relativ großen Öffnungswinkel zwischen den Bändern, was die Belüftung des Zwickels verbessert. Infolgedessen verringert sich die Gefahr des Randflatterns der Faserstoffbahn. Vorzugsweise sollte der Öffnungswinkel größer als 10° sein.

Bei der Verwendung des Saugelementes sollte das äußere Band in Bahnlaufrichtung betrachtet etwa im mittleren Bereich der Kontaktfläche von der Faserstoffbahn weg­ geführt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das äußere Band im Bereich der zweiten Saugzone von der Faserstoffbahn weggeführt wird, wobei das Saugelement vorzugsweise drei Saugzonen aufweist. Dabei dient die erste Saugzonen der Vorfixie­ rung der Faserstoffbahn am Band, die zweite der Fixierung der Faserstoffbahn wäh­ rend des Wegführens des äußeren Bandes und die dritte der Nachfixierung. Alle Saugzonen haben bedingt durch ihre Funktion verschiedene Anforderungen an die Höhe des Unterdrucks, so dass über die separate Steuerung der Höhe des Unter­ drucks die Lärmentwicklung und die Energie zur Unterdruckerzeugung minimiert wer­ den können.

Geeignete Anwendungsfälle ergeben sich insbesondere dort, wo zumindest das, zwi­ schen Faserstoffbahn und Saugelement verlaufende Band als Pressfilz einer Pres­ senpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn ausgebildet ist. Dabei ist der Einsatz insbesondere dort vorteilhaft, wo die Bänder mit der Faserstoffbahn von einem Pressspalt der Pressenpartie zum Saugelement gelangen, wobei der Pressspalt vor­ zugsweise verlängert ausgeführt sein sollte.

Das Wegführen des äußeren Bandes bereitet in letztgenannten Anwendungsfall ge­ genwärtig vor allem bei hohen Bahngeschwindigkeiten erhebliche Probleme.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt des Saugelementes 3.

Die Faserstoffbahn 1 durchläuft gemeinsam mit beidseitig je einem Band 2, 10 einen, von zwei Presswalzen 12 gebildeten, verlängerten Pressspalt. Dies dient der Entwäs­ serung der Faserstoffbahn 1, wobei die Bänder 2, 10 als wasseraufnehmende und luftdurchlässige Pressfilze ausgebildet sind.

Der Pressspalt ist Teil einer Pressenpartie einer Papiermaschine zur Herstellung der Faserstoffbahn 1.

Vom Pressspalt wird die Faserstoffbahn 1 von beiden Bändern 2, 10 zum Saugele­ ment 3 geführt. Im mittleren Bereich des Saugelementes 3 wird das, bezüglich des Saugelementes 3 äußere Band 10 von der Faserstoffbahn 1 weggeführt. Danach führt das innere Band 2 die Faserstoffbahn 1 zu einer folgenden Einheit, wobei die Faserstoffbahn 1 beispielsweise von einem Pressfilz eines folgenden Pressspaltes oder einem Trockensieb einer folgenden Trockenpartie übernommen werden kann.

Das Saugelement 3 besitzt eine kreissektorförmig gekrümmte Kontaktfläche 4 über welche des innere Band 2 gleitet. Der Krümmungsradius dieser konvexen Krümmung beträgt ca. 1 m.

Das Saugelement 3 hat drei Saugzonen 7, die von jeweils einer Saugöffnung 5 in Form eines quer zur Bahnlaufrichtung 6 verlaufenden Saugschlitzes in der Kontakt­ fläche 4 gebildet werden. Die Saugöffnungen 5 sind jeweils über eine Saugkammer 14 mit einer Unterdruckquelle verbunden, wobei die Höhe des Unterdrucks jeder Saugkammer 14 unabhängig über ein Ventil 13 steuerbar ist.

Der von den Saugöffnungen 5 ausgehende Unterdruck kann somit an die örtlichen Erfordernisse angepasst und in der Höhe minimiert werden, was nicht nur Energie spart, sondern auch den Lärm der Luftströmung verringert.

Während die erste Saugöffnung 5 bzw. Saugzone 7 dazu dient, die Haftung der Fa­ serstoffbahn 1 am Inneren Band 2 zu erhöhen, soll durch die zweite Saugzone 7 ein Abheben der Faserstoffbahn 1, insbesondere ihrer Ränder, vom inneren Band 2 wäh­ rend des Wegführens des äußeren Bandes 10 verhindert werden. Daher erfordert die zweite Saugzonen 7 einen erhöhten Unterdruck.

Die in Bahnlaufrichtung 6 letzte Saugzone 7 soll lediglich nochmals die Haftung der Faserstoffbahn 1 am inneren Band 2 verstärken und benötigt daher meist einen ge­ ringeren Unterdruck.

Um den Zwickel zwischen der Faserstoffbahn 1 und dem weglaufenden äußeren Band 10 schnell und ohne große Auswirkungen auf die Faserstoffbahn 1 belüfteten zu können, beträgt der Öffnungswinkel 11 zwischen Faserstoffbahn 1 und dem äuße­ ren Band 10 etwa 20°.

Die Kontaktfläche 4 des Saugelementes 3 wird im wesentlichen von quer zur Bahn­ laufrichtung 6 verlaufenden Leisten 9 gebildet. Diese Leisten 9 sind dem Bandlauf angepasst und begrenzen die einzelnen Saugöffnungen 5, das heißt die Saugschlit­ ze.

Zur Minimierung der Reibung zwischen Leiste 9 und Band 2 besitzen die Leisten 9 eine Keramikschicht an der, das Band 2 führenden Oberfläche. Außerdem wird die Kontaktfläche 4 durch ein, vor dem Saugelement 3 angeordnetes und quer zur Bahnlaufrichtung 6 verlaufendes Sprührohr 8 befeuchtet.

Claims (22)

1. Stationäres Saugelement (3) zum Ansaugen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) an ein luftdurchlässiges, endlos umlaufendes Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoff­ bahn (1), wobei das Band (2) über eine Kontaktfläche (4) des Saugelementes (3) gleitet und die Kontaktfläche (4) mehrere Saugöffnungen (5) besitzt, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (4) in Bahnlaufrichtung (6) konvex gekrümmt verläuft.

2. Stationäres Saugelement (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Kontaktfläche (4) die Form eines Kreissektors hat.

3. Stationäres Saugelement (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius im Bereich von 0,2 bis 10 m, vorzugsweise zwischen 0,4 und 3 m liegt.

4. Stationäres Saugelement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Saugöffnungen (5) als Saugschlitze ausgebildet sind.

5. Stationäres Saugelement (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugschlitze schräg zur Bahnlaufrichtung (6) verlaufen.

6. Stationäres Saugelement (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugschlitze etwa quer zur Bahnlaufrichtung (6) verlaufen.

7. Stationäres Saugelement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Saugelement (3) mehrere, sich vorzugsweise quer zur Bahnlaufrichtung (6) erstreckende und in Bahnlaufrichtung (6) nebeneinander angeordnete Saugzo­ nen (7) besitzt, wobei zumindest der, von den Saugöffnungen (5) ausgehende Unterdruck jeder Saugzone (7) unabhängig einstellbar ist.

8. Stationäres Saugelement (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement (3) zwei Saugzonen (7) besitzt.

9. Stationäres Saugelement (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement (3) mindestens, vorzugsweise genau drei Saugzonen (7) be­ sitzt.

10. Stationäres Saugelement (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der von jeder Saugöffnung (5) ausgehende Unterdruck separat einstellbar ist.

11. Stationäres Saugelement (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise alle Saugzonen (7) von jeweils einer Saugöffnung (5) gebildet werden.

12. Stationäres Saugelement (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise alle Saugzonen (7) von mehreren Saugöffnungen (5) gebildet werden, wobei die Saugöffnungen (5) einer Saugzone (7) jeweils ü­ ber eine Saugkammer (14) miteinander verbunden sind und der Unterdruck in den Saugkammern (14) separat einstellbar ist.

13. Stationäres Saugelement (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Unterdruck jeder Saugzone (7) unabhängig steuerbar ist.

14. Stationäres Saugelement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (4) zumindest teilweise aus Keramik besteht.

15. Stationäres Saugelement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass dem Saugelement (3) vorzugsweise am Beginn eine Befeuchtungseinrichtung (8) zur Befeuchtung der Kontaktfläche (4) zugeordnet ist.

16. Stationäres Saugelement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (4) von mehreren, etwa quer zu Bahnlaufrichtung (6) verlau­ fenden Leisten (9) gebildet wird.

17. Verwendung des stationären Saugelementes (3) nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) vor dem Saugelement (3) von beidseitig je einem Band (2, 10) geführt und dass bezüglich des Saugelementes (3) äußere Band (10) im Bereich des Saugelementes (3) von der Faserstoffbahn (1) weggeführt wird.

18. Verwendung des stationären Saugelementes (3) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (11) beim Trennen der Bänder (2, 10) größer als 10° ist.

19. Verwendung des stationären Saugelementes (3) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Band (10) etwa im mittleren Bereich der Kontaktfläche (4) von der Faserstoffbahn (1) weggeführt wird.

20. Verwendung des stationären Saugelementes (3) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Band (10) im Bereich der zweiten Saugzone (7) von der Faserstoff­ bahn (1) weggeführt wird, wobei des Saugelement (3) vorzugsweise drei Saug­ zonen (7) aufweist.

21. Verwendung des stationären Saugelementes (3) nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das, zwischen Faserstoffbahn (1) und Saugelement (3) verlaufende Band (2) als Pressfilz einer Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn (1) ausgebildet ist.

22. Verwendung des stationären Saugelementes (3) am Anspruch 21, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Bänder (2, 10) mit der Faserstoffbahn (1) von einem Pressspalt der Pressen­ partie zum Saugelement (3) gelangen, wobei der Pressspalt vorzugsweise ver­ längert ausgeführt ist.