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Die
Erfindung betrifft eine Düse
für eine
Reinigungseinrichtung zum Reinigen einer umlaufenden Papiermaschinenbespannung.
Solche Düsen
sind im traversierenden Reinigungskopf dieser Reinigungseinrichtungen
montiert. Das unter Hochdruck – oftmals
einige hundert Bar – stehende
Fluid tritt hierbei strahlförmig
und gegen die zu reinigende Bespannung gerichtet, aus der Strahlaustrittseinrichtung
der Düse
aus.
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Bei
den aus dem Stand der Technik bekannten Reinigungseinrichtungen
weist der traversierende Reinigungskopf oftmals nur eine Düse mit einer Strahlaustrittseinrichtung
mit nur einer Öffnung
auf, wobei die Öffnung
derart ausgebildet ist, dass aus dieser das Fluid entweder als Punktstrahl
oder als Flächenstrahl
austritt.
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Durch
einen Punktstrahl wird eine hohe Reinigungsintensität bereitgestellt,
weshalb mit einem Punktstrahl auch Verschmutzungen gelöst werden können, die
auf der zu reinigenden Bespannung fest sitzen. Ein Punktstrahl hat
allerdings den Nachteil einer sehr geringen Flächenleistung, weshalb zur flächendeckenden
intensiven Reinigung der Bespannung oftmals nur geringe Traversiergeschwindigkeiten
gefahren werden dürfen.
Dies hat allerdings den Nachteil, dass die Zeit zur flächendeckenden
Reinigung bei schnell laufenden Papiermaschinen oftmals zu kurz
ist, um diese in dem oftmals kurzen Stück, in dem diese mit keiner
Papierbahn in Berührung
ist, zu reinigen.
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Um
die oben genannte Problematik zu lösen, wurden Flachstrahldüsen entwickelt,
mit denen ein flächig
aufgefächerter
Fluidstrahl erzeugt werden kann. Flachstrahldüsen haben aber den Nachteil
einer zu geringen Reinigungsintensität, weshalb mit diesen fest
auf der Bespannung haftende Verschmutzungen, wie bspw. Kleber oder
Harze, nicht oder nur unzulänglich
entfernt werden können.
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Da
die aus dem Stand der Technik bekannten Düsenkörper einen Außendurchmesser
im Bereich von 6mm und mehr haben und da Punktstrahlen einen Durchmesser
von maximal ca. 1mm haben, kann mit den aus dem Stand der Technik
bekannten Düsen
auch kein angenähert
flächiger
oder linienförmigen
Strahl mit erhöhter
Reinigungsintensität
durch bloße
Aneinanderreihung der bekannten Düsen erreicht werden, da die
Einzelstrahlen einen minimalen Abstand von 5mm oder mehr haben.
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Da
die Einzelstrahlen beim Stand der Technik des weiteren relativ weit
voneinander beabstandet sind, ist jeder der Einzelstrahlen demzufolge
verstärkt
Umgebungslufteinflüssen
ausgesetzt, die die Strahlqualität
negativ beeinflussen und daraus folgend zur Auffächerung des Fluidstrahls führen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Düse der eingangs
erwähnten
Art vorzuschlagen, mit der die oben beschriebenen Nachteile weitestgehend
oder gar vollständig
unterbunden werden können.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Düse
für eine
Reinigungseinrichtung zum Reinigen einer umlaufenden Papiermaschinenbespannung,
mit einen Düsenkörper der
einen Wandungsabschnitt hat. Der Wandungsabschnitt ist zwischen
einer Hochdruckseite der Düse,
die mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt wird, und
einer Niederdruckseite der Düse,
auf welcher das Fluid die Düse
strahlförmig verlässt, angeordnet.
Außerdem
ist an dem Wandungsabschnitt eine Strahlaustrittseinrichtung angeordnet,
durch die das Fluid von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite
treten kann. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Strahlaustrittseinrichtung mehrere nebeneinander angeordnete Öffnungen
aufweist.
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Die
Erfindung basiert auf der Idee, eine Düse mit einem Düsenkörper mit
einer Strahlaustrittseinrichtung bereitzustellen, die mehrere nebeneinander angeordnete Öffnungen
hat, d.h. es werden die mehreren Öffnungen in nur einem Düsenkörper bereitgestellt.
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So
kann beispielsweise der Fluidstrahl durch mehrere nebeneinander
angeordnete Punktstrahlen hoher Intensität erzeugt werden, die zusammen
die Flächenleistung
einer Flachstrahldüse
haben. Alternativ dazu kann der Fluidstrahl durch mehrere nebeneinander
angeordnete und sich teilweise überlappende
Flächenstrahlen
erzeugt werden, die zusammen einen flächigen Strahl erzeugen, der
aber aufgrund der Überlappung
der einzelnen Flächenstrahlen
die Reinigungsintensität
eines Punktstrahls bereitstellt.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung können mehrere
Fluidstrahlen erzeugt werden, die so dicht nebeneinander angeordnet
sind, dass durch diese eine der Flächenleistung eines Flachstrahls
angenäherte
Fläche
mit näherungsweise
der Intensität eines
Punktstrahls gereinigt werden kann.
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Des
weiteren können
durch die erfindungsgemäße Lösung die
einzelnen Fluidstrahlen so nahe beieinander angeordnet werden, dass
die oben beschriebenen und die Strahlgüte verschlechternden Umgebungslufteinflüsse auf
ein Minimum reduziert sind.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Vorzugsweise
sind die Öffnungen
in einer Linie nebeneinander angeordnet. Vorteilhafterweise wird
die Düse
in den Reinigungskopf der Reinigungseinrichtung hierbei derart eingebaut,
dass sich die Linie im wesentlichen in Traversierrichtung des Reinigungskopfs
erstreckt, d.h. dass durch die erzeugten Fluidstrahlen ein Breitenabschnitt
der Bespannung nahezu ohne Zwischenraum abgedeckt wird.
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Um
einen möglichst
langen Breitenabschnitt der Bespannung mit den durch die erfindungsgemäße Düse erzeugten
Fluidstrahlen abdecken zu können,
sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die
Strahlaustrittseinrichtung mehr als drei Öffnungen, insbesondere mehr
als fünf Öffnungen
umfasst.
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Wie
bereits oben diskutiert, ist es zur Erzeugung einer hohen Reinigungsintensität von Vorteil, wenn
die Geometrie jeder Öffnung
derart ausgeformt ist, dass der jeweils aus einer Öffnung austretende Fluidstrahl
ein Punktstrahl ist.
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Vorzugsweise
sind die Öffnungen
derart zueinander angeordnet, dass zumindest mehrere, insbesondere
alle, die aus den verschiedenen Öffnungen
austretenden und insbesondere als Punktstrahlen ausgebildeten Fluidstrahlen
zusammen auf der Niederdruckseite in einer zu den Öffnungen
beabstandeten Ebene einen linienförmigen oder flächigen Abschnitt
im wesentlichen vollständig,
d.h. ohne Zwischenraum abdecken.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung haben die Öffnungen
einen Durchmesser im Bereich von 0,1mm bis 1,0mm.
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Des
weiteren liegt der Druck auf der Hochdruckseite im Bereich von 10bar
bis 1500bar, insbesondere im Bereich von 100bar bis 500bar.
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Um
insbesondere die Düse
kompakt ausbilden zu können,
beträgt
der Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt benachbarter Öffnungen
4mm oder weniger, insbesondere 3mm oder weniger.
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Die
Strahlaustrittseinrichtung ist durch die mit Hochdruck aus den Öffnungen
austretenden Fluidstrahlen einem höheren Verschleiß als der
Düsenkörper ausgesetzt.
Um einerseits die Strahlaustrittseinrichtung bei deren Verschleiß einfach
und kostengünstig
auswechseln zu können
und andererseits die Möglichkeit
zu haben, die Strahlaustrittseinrichtung aus einem verschleißbeständigen Material
herstellen zu können,
ohne den Düsenkörper aus
diesem oftmals teueren verschleißbeständigen Material herstellen
zu müssen,
sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der
Düsenkörper und
die Strahlaustrittseinrichtung aus unterschiedlichen Stücken gebildet
sind, und vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien gebildet
sind.
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Die
Strahlaustrittseinrichtung wird hierbei vorzugsweise durch mehrere
Düsenplättchen gebildet,
wobei jedes der Düsenplättchen eine
der Öffnungen
bereitstellt. In diesem Fall muss bei Beschädigung eines der Düsenplättchen nur
das beschädigte Düsenplättchen anstelle
der ganzen Strahlaustrittseinrichtung ausgetauscht werden.
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Alternativ
dazu ist es denkbar, dass die Strahlaustrittseinrichtung durch ein
Düsenplättchen gebildet
wird, welches die mehreren Öffnungen
bereitstellt.
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Vorzugsweise
weisen die Öffnungen
einen kreisförmigen
Querschnitt auf.
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Den
Düsenkörper betreffend
ist es denkbar, dass dieser aus einem metallischen Werkstoff gebildet
ist und dass das bzw. die Düsenplättchen aus Edelstein,
insbesondere Saphir, Rubin oder Diamant gebildet ist bzw. sind.
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Hierbei
kann der Düsenkörper einstückig ausgebildet
sein.
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Mit
Vorteil hat der Düsenkörper einen äußeren Querschnitt
von maximal 30mm und ist somit einfach in jeden bekannten Reinigungskopf
zu integrieren.
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Des
weiteren umfasst der Düsenkörper vorteilhafterweise
ein Gewinde mit dem die Düse
an einen Reinigungskopf anschraubbar ist.
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Des
weiteren betrifft die Erfindung eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen
einer umlaufenden Papiermaschinenbespannung, mit zumindest einem quer
zur Laufrichtung der Bespannung traversierbaren Reinigungskopf mit
einer erfindungsgemäßen Düse aus der
zum Reinigen der Bespannung ein Fluid strahlförmig auf die Bespannung gerichtet
austreten kann.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Düse im Querschnitt,
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2 die
Düse der 1 in
Ansicht von unten,
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3 eine
Reinigungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Düse,
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4 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Düse in Ansicht
von oben.
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Die 1 zeigt
eine Düse 1 im
Querschnitt, wie sie in einer Reinigungseinrichtung zum Reinigen einer
umlaufenden Papiermaschinenbespannung eingesetzt werden kann.
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Die
Düse 1 hat
einen einstückig
ausgebildeten Düsenkörper 2,
der aus Edelstahl gefertigt ist. Der Düsenkörper 2 umfasst einen
als Kreiszylinder 5 ausgebildeten Wandungsabschnitt, der
einendseitig durch einen sechseckigen und als Deckel fungierenden
Wandungsabschnitt 6 verschlossen ist.
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Der
Kreiszylinder 5 hat einen Durchmesser von maximal 30mm.
In einem zum Deckel 6 benachbarten Abschnitt der äußeren Mantelfläche des Kreiszylinders 5 ist
ein Schraubengewinde 7 eingearbeitet, mit dem die Düse 1 in
einen Reinigungskopf einer Reinigungseinrichtung eingeschraubt werden kann.
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Die äußeren Abmessungen
des sechseckigen Deckels 6 entsprechen denen eines genormten Schraubenkopfes,
wodurch die Düse
mittels des Schraubenkopfes mit einem Sechskantschlüssel in bzw.
aus dem Reinigungskopf eingeschraubt bzw. ausgeschraubt werden kann.
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In
dem den Innenraum 8 des Kreiszylinders 5 abschließenden Abschnitt
des Deckels 6 sind in den Deckel 6 Ausnehmungen 9 eingearbeitet,
die den Deckel 6 durchdringen.
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In
den Ausnehmungen 9 wird eine Strahlaustritteinrichtung 3 der
Düse aufgenommen,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus fünf
aus Saphir bestehenden Düsenplättchen 4 gebildet
wird. Hierbei hat jedes Düsenplättchen 4 einen
kreiszylindrischen Abschnitt 11, welcher die Ausnehmungen 9 auf
der ganzen Dicke des Deckels 6 auskleidet. Zur Abstützung der
Düsenplättchen 4 auf
der zum Innenraum 8 des Düsenkörpers 2 weisenden
Seite des Deckels 6, haben diese jeweils sich an die zylindrischen
Abschnitte 11 anschließende
Kragen 17. Durch jeden kreiszylindrischen Abschnitt 11 der
Düsenplättchen 4 wird
eine Öffnung 10 zum
Durchtritt von Fluid durch den Deckel 6 bereitgestellt.
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Der
Innenraum 8 bildet hierbei die mit einem unter Druck stehenden
Fluid beaufschlagte Hochdruckseite der Düse 1, so dass ein
Fluidstrahl die Düse 1 auf
deren Niederdruckseite 12 nach deren Durchtritt durch eine Öffnung 10 verlässt.
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Erfindungsgemäß weist
die Strahlaustrittseinrichtung 3 mehrere nebeneinander
angeordnete Öffnungen 10 auf,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in einer Linie nebeneinander angeordnet sind.
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Die
Geometrie jeder Öffnung 10 ist
hierbei derart ausgeformt, dass der jeweils aus einer Öffnung 1O austretende
Fluidstrahl 15 ein Punktstrahl ist.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
haben die Öffnungen 10 einen
Durchmesser von 1,0mm, wobei der Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt
benachbarter Öffnungen 10 lediglich
2mm beträgt.
Die Düse 1 ist
ausgelegt, um auf der Hochdruckseite bei einem Druck von 8 bis zu
1500bar arbeiten zu können.
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Die 2 zeigt
die Düse 1 von
unten, d.h. mit Blick auf deren Niederdruckseite. Die Öffnungen 10 sind
in einer Linie nebeneinander angeordnet.
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Die 3 zeigt
die erfindungsgemäße Düse eingebaut
in einem Reinigungskopf 16 einer Reinigungseinrichtung
zum Reinigen einer umlaufenden Bespannung 14 einer Papiermaschine.
Die Darstellung der 3 zeigt die Bespannung in Maschinenquerrichtung
(CD-Richtung), wobei der Reinigungskopf 16 quer zur Laufrichtung
der Bespannung 14 in Richtung des Doppelpfeils 13,
d.h. in CD-Richtung, traversierbar
ist. Zum Reinigen der Bespannung treten aus der Düse 1 die
auf die Bespannung 14 gerichteten Fluidstrahlen 15 aus.
Der Abstand a der Düse 1 zur
Bespannung 14 beträgt
zwischen 0 und 150mm. Bei einem eingestellten Bereich zwischen 10
und 50mm ist eine besonders effektive Reinigung möglich.
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Bei
der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
ist die Ausbildung und Anordnung der Öffnungen 10 derart
auf den Abstand a der Öffnungen 10 zur
Bespannung 14 abgestimmt, dass alle aus den verschiedenen Öffnungen 10 austretenden
und als Punktstrahlen ausgebildeten Fluidstrahlen 15 zusammen,
auf der Niederdruckseite 12 in der zu den Öffnungen 10 beabstandeten
Ebene der Bespannung 14, einen linienförmigen Abschnitt in CD-Richtung
im wesentlichen vollständig,
d.h. ohne Zwischenraum, abdecken.
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Die 4 zeigt
eine zweite Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Düse 19 mit
Blick auf deren Hochdruckseite.
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Als
einziger Unterschied zur Düse 1 weist
die Düse 19 mehrere
Reihen von Öffnungen 10 auf.