DE102005057861A1

DE102005057861A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102005057861A1
Application number: DE102005057861A
Authority: DE
Inventors: Joachim Henssler; Christoph Haase; Herbert Boden; Helena Johansson
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-12-03
Filing date: 2005-12-03
Publication date: 2007-06-06
Also published as: US7510086B2; EP1793038A3; EP1793038A2; US20070125721A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umflaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (6) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10, 11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft. DOLLAR A Dabei soll die Abdichtung bei möglichst geringer Leckage und Verschleiß dadurch verbessert werden, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von der in das Band (2) eingeleiteten Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes und/oder in Abhängigkeit von der Leckage des Fluids durch den Spalt zwischen Dichtung (3) und Band (2) und/oder in Abhängigkeit von dem Druck des Fluids in dem Druckraum (6) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit Hilfe wenigstens einer Dichtung des Druckraumes, deren zum Band gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band von dem Druckraum gegen ein mitlaufendes Stützelement gedrückt wird und die Faserstoffbahn allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern zwischen dem Band und dem Stützelement läuft.

Derartige Dichtungen sind einem sehr hohen Verschleiß ausgesetzt.

Um den Verschleiß zu begrenzen ist eine zumindest geringfügige Leckage des Fluids zwischen Dichtung und Band zur Schmierung erwünscht. Diese Leckage sollte jedoch, um Beeinträchtigungen der Maschine oder der Faserstoffbahn zu vermeiden, ein bestimmtes Maß nicht überschreiten.

Die Dichtwirkung wird dabei auch von Störungen oder Verdickungen beeinflusst, die gemeinsam mit dem Band oder der Faserstoffbahn durch den Dichtspalt laufen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Dichtwirkung bei möglichst geringer Leckage und Verschleiß zu verbessern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung in Abhängigkeit von der, in das Band eingeleiteten Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes erfolgt.

Dabei wurde erkannt, dass die Antriebsleistung und/oder das Antriebsmoment des Antriebs des Bandes und/oder des Stützelementes in Abhängigkeit von der Dichtwirkung schwankt.

Während eine große Leckage eine gute Schmierung des Spaltes zwischen Band und Dichtung und damit eine geringere Antriebsleistung/-moment erforderlich macht, führt eine geringe Leckage zu einem erhöhten Verschleiß infolge Reibung bei Band und Dichtung und macht so eine erhöhte Antriebsleistung/-moment erforderlich.

Daher sollte bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes und einem schnellen Abfall der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes der Anpressdruck der Dichtung erhöht werden. Dies verbessert die Dichtwirkung und vermindert so die Leckage des Fluids bis zum Erreichen des Sollzustandes von Antriebsleistung/-moment.

Im umgekehrten Fall, d.h. bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes und einem schnellen Anstieg der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes sollte der Anpressdruck der Dichtung vermindert werden.

Dies erlaubt wieder eine größere Leckage und damit eine verbesserte Schmierung des Dichtspaltes zwischen Band und Dichtung. Meist erfolgt dies, wenn Verdickungen durch den Spalt zwischen Band und Stützelement laufen.

Alternativ oder damit in Verbindung kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung in Abhängigkeit von der Leckage des Fluids durch den Spalt zwischen Dichtung und Band erfolgt.

Wegen des direkten Zusammenhangs zwischen der Leckagemenge und dem Verschleiß sowie der Antriebsleistung/-moment sollte der Anpressdruck der Dichtung bei zunehmender Leckage bis zum Erreichen des Sollzustandes der Leckage erhöht werden.

Umgekehrt sollte der Anpressdruck der Dichtung bei abnehmender Leckage bis zum Erreichen des Sollzustandes der Leckage vermindert werden.

Alternativ oder im Zusammenwirken mit der Steuerung in Abhängigkeit von der Leckagemenge und/oder der Antriebsleistung/-moment kann es ebenso von Vorteil sein, wenn die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung in Abhängigkeit von dem Druck des Fluids in dem Druckraum erfolgt.

Dies berücksichtigt den direkten Zusammenhang zwischen dem Druck in der Druckkammer und der Leckagemenge.

Daher sollte der Anpressdruck der Dichtung bei einer Erhöhung des Fluiddrucks im Druckraum erhöht und bei einer Verminderung des Fluiddrucks im Druckraum verringert werden.

Auf diese Weise kann die Leckagemenge des Fluids derart beeinflusst werden, dass ein Höchstmaß nicht überschritten und andererseits ein Mindestmaß zur Gewährleistung einer ausreichenden Schmierung und damit eines möglichst geringen Verschleißes nicht unterschritten wird.

Bei der Kombination von zwei oder drei der erfindungsgemäßen Steuer- bzw. Regelverfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn im unteren Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit von der Leckagemenge des Fluids erfolgt.

Des Weiteren ist es dabei von Vorteil, wenn im oberen Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit vom Antriebsmoment erfolgt.

Für bestimmte Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn das Band im Bereich des Druckraumes gerade verläuft.

Dabei sollte das Stützelement von einem Gegenband gebildet werden, welches vorzugsweise von zumindest einem eigenen Druckraum zum Band gedrückt wird.

Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn das Band im Bereich des Druckraumes in Bandlaufrichtung gekrümmt verläuft.

Hierbei sollte das Stützelement von einer rotierenden Stützwalze gebildet werden.

Die von dem Band und dem Stützelement gebildeten Pressspalte können zur Glättung der Faserstoffbahn benutzt werden.

Falls der Pressspalt jedoch zur Entwässerung der Faserstoffbahn dient, so sollten vorzugsweise alle, zumindest aber ein Funktionsband wasseraufnehmend ausgeführt sein.

Zur Schonung der Aggregate sollte bei einem Stillstand des Bandes der Fluiddruck in der Druckkammer und die Anpressung der Dichtung vermindert werden.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematischen Querschnitt durch eine Trocknungsanordnung und
2: eine Detailansicht der Trocknungsanordnung.
Die Trocknungsanordnung zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 wird gemäß 1 von einem Stützelement 4 in Form einer zylindrischen, rotierenden und beheizten Stützwalze und einem die Stützwalze umschlingenden, impermeablen Band 2 gebildet.
Durch den vom Band 2 und der Stützwalze gebildeten Pressspalt werden neben der Faserstoffbahn 1 noch zwei wasseraufnehmende Funktionsbänder 10, 11 geführt, welche zwischen der Faserstoffbahn 1 und dem Band 2 verlaufen.
Im Umschlingungsbereich des Bandes 2 ist gegenüber der Stützwalze eine Druckhaube 5 angeordnet, die einen mit Fluid gefüllten Druckraum 6 besitzt.
Dieser Druckraum 6 ist über Dichtungen 3 gegenüber dem Band 2 abgedichtet, so dass das Fluid des zum Band 2 offenen Druckraumes 6 das Band 2 zur Mantelfläche der Stützwalze drückt.
Dabei erfolgt über das Fluid eine Kühlung des Bandes 2, so dass es zu einer verstärkten Kondensation in den wasseraufnehmenden Funktionsbändern 10, 11 kommt. Das über die Erwärmung durch die Stützwalze aus der Faserstoffbahn 1 verdampfte Wasser kann so einfach über die Funktionsbänder 10, 11 abgeführt werden.
Vor und nach der Druckhaube 5 wird das Band 2 von je einer Leitwalze 8, 9 gegen die Stützwalze gedrückt. Dies führt zur Verdichtung des Spaltes zwischen Band 2 und Stützwalze und verbessert die Führung der Bänder 2, 10, 11.
Da die Druckhaube 5 stationär angeordnet ist, muss die Dichtung 3 zum Band 2 geschmiert werden. Dies erfolgt hier über eine Leckage des Fluids, hier Wasser aus dem Druckraum 6.
Um eine ausreichende Schmierung des Dichtspaltes zwischen Band 2 und Dichtung 3 zu gewährleisten, sollte die Leckagemenge ein Mindestmaß überschreiten. Außerdem hat eine zu starke Anpressung der Dichtung 3 nicht nur eine erhöhten Verschleiß, sondern auch eine höhere Antriebsleistung bzw. ein höheres Antriebsmoment für den Antrieb des Bandes 2 zur Folge.
Die Leckagemenge darf jedoch nicht zu hoch sein, um eine Beeinträchtigung der Funktion der Trocknungsanordnung und der Faserstoffbahn 1 zu verhindern.
Der Druck in dem Druckraum 6 liegt zwischen 0,3 und 5 bar.
Dichtungen 3 befinden sich an den Rändern des Druckraumes 6, wobei die Dichtungen 3 insbesondere am Ein- und Auslauf des Bandes 2, wie in 2 dargestellt, von einem Druckschlauch 7 gegen das Band 2 gedrückt werden.
Der über den Druckschlauch 7 steuerbare Anpressdruck der Dichtung 3 beeinflusst die Wirkung der Dichtung 3 und damit auch die Leckagemenge des Fluids durch den Dichtspalt.
Der Druck im Druckschlauch 7 und somit die Anpressung der Dichtung 3 werden bei gleich bleibender Bandgeschwindigkeit, aber schnell absinkender Antriebsleistung oder Antriebsmoment des Bandantriebs erhöht. In der Regel ist die verminderte Antriebsleistung/-moment ein starkes Indiz für eine zu starke Fluidleckage.
Umgekehrt werden Druck und Anpressung der Dichtung 3 bei gleich bleibender Bandgeschwindigkeit, aber schnell steigender Antriebsleistung oder Antriebsmoment des Bandantriebs vermindert. Die erhöhte Antriebsleistung/-moment deutet auf eine erhöhte Reibung im Dichtspalt und/oder den Durchlauf von Verdickungen hin.
Hierzu sind Bandantrieb und Druckschlauch 7 mit einer Steuerung verbunden.
Bei geringen Antriebsleistungen/-momenten erfolgt jedoch die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung 3 über den Druckschlauch 7 in Abhängigkeit von der Leckagemenge, die durch den Dichtspalt zwischen Band 2 und Dichtung 3 gelangt.
Ist die Leckagemenge pro Zeiteinheit zu groß, so erfolgt eine Erhöhung des Anpressdrucks der Dichtung 3 und ist die Leckagemenge pro Zeiteinheit zu klein und damit keine ausreichende Schmierung gegeben, so wird der Anpressdruck der Dichtung 3 vermindert.
Hierzu muss die Leckagemenge des Fluids pro Zeiteinheit über entsprechende Sensoren erfasst werden.
Bei einem Stillstand des Bandes 2 wird der Fluiddruck in dem Druckraum 6 und die Anpressung der Dichtung 3 vermindert.
Die Dichtung 3 kann auch aus zwei oder mehr in Bandlaufrichtung 12 hintereinander angeordneten Teildichtungen bestehen, von denen eine oder mehrere zum Band 2 gedrückt werden.

Claims

Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (2) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10, 11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von der, in das Band (2) eingeleiteten Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes (2) und einem schnellen Abfall der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes der Anpressdruck erhöht wird.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes (2) und einem schnellen Anstieg der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes der Anpressdruck vermindert wird.
Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (6) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10, 11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von der Leckage des Fluids durch den Spalt zwischen Dichtung (3) und Band (2) erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck bei zunehmender Leckage erhöht wird.
Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck bei abnehmender Leckage vermindert wird.
Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (6) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10, 11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von dem Druck des Fluids in dem Druckraum (6) erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck bei einer Erhöhung des Fluiddrucks im Druckraum (6) erhöht wird.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck bei einer Verminderung des Fluiddrucks im Druckraum (6) verringert wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit von der Leckagemenge des Fluids erfolgt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit vom Antriebsmoment erfolgt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band im Bereich des Druckraumes (6) gerade verläuft.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) von einem Gegenband gebildet wird, welches vorzugsweise von zumindest einer eigenen Druckraum (6) zum Band (2) gedrückt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Band im Bereich des Druckraumes (6) in Bandlaufrichtung gekrümmt verläuft.
Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) von eine rotierenden Stützwalze gebildet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbänder (10, 11) wasseraufnehmend ausgeführt sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stillstand des Bandes (2) der Fluiddruck in dem Druckraum (6) und die Anpressung der Dichtung (3) vermindert werden.