DE10336217A1 - Suction or blowing device in a machine for producing a fibrous web - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Saug- oder Blaseinrichtung (5) mit einer an eine bewegte, Perforationen (2) aufweisende Materialschicht, insbesondere an den Mantel (3) einer Saug- oder Blaswalze (1), angrenzenden Unterdruck- bzw. Überdruckzone, insbesondere in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (4), wobei die Unterdruck- oder Überdruckzone mit wenigstens einer Dichtungseinrichtung, die an die bewegte Materialschicht (3) angrenzt, ausgestattet ist, wobei die Dichtungseinrichtung eine mit der Materialschicht (3) jeweils eine Grenzfläche bildende, erste auflaufseitige und zweite ablaufseitige Dichtleiste (6) aufweist. Die Saug- oder Blaseinrichtung (5) ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung, insbesondere auf einer mit der Materialschicht jeweils eine Grenzfläche bildenden, ersten auflaufseitigen und zweiten ablaufseitigen Dichtleiste (6), eine die Reibung zwischen der Materialschicht (3) und der Dichtungseinrichtung verringernde Schicht (16) vorhanden ist.The invention relates to a suction or blowing device (5) having a material layer, which has a moving, perforations (2), in particular to the jacket (3) of a suction or blower roll (1), adjacent vacuum or overpressure zone, in particular in one A machine for producing a paper, board, tissue or another fibrous web (4), wherein the negative pressure or overpressure zone is equipped with at least one sealing device which adjoins the moving material layer (3), the sealing device having a Material layer (3) each having an interface forming, first upstream side and second outlet side sealing strip (6). The suction or blowing device (5) is characterized in that a friction between the material layer (3) between the material layer and the sealing device, in particular on a first run-side and second run-side sealing strip (6) forming an interface with the material layer. and the seal device reducing layer (16) is present.
Description
Die Erfindung betrifft eine Saug- oder Blaseinrichtung mit einer an eine bewegte, Perforationen aufweisende Materialschicht, insbesondere an den Mantel einer Saug- oder Blaswalze, angrenzenden Unterdruck- bzw. Überdruckzone, insbesondere in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, wobei die Unterdruck- oder Überdruckzone mit wenigstens einer Dichtungseinrichtung, die an die bewegte Materialschicht angrenzt, ausgestattet ist,The The invention relates to a suction or blowing device with a a moving, perforations having material layer, in particular to the coat of a suction or Blaswalze, adjacent vacuum or overpressure zone, in particular in a machine for producing a paper, board, tissue or another fibrous web, the negative pressure or overpressure zone with at least one sealing device attached to the moving material layer adjoining, equipped,
Derartige Dichtungseinrichtungen dienen zur seitlichen Abdichtung wenigstens einer an eine bewegte Fläche angrenzenden Überdruck- oder Unterdruckzone in einer Papiermaschine mit wenigstens einem der bewegten Fläche gegenüberliegenden Dichtungselement, einem diesem zugeordneten Halteelement und wenigstens einem Belastungselement, durch das das Dichtungselement an die bewegte Fläche anpressbar ist.such Sealing devices are used for lateral sealing at least one to a moving surface adjacent overpressure or negative pressure zone in a paper machine with at least one the moving surface opposite sealing element, a holding element associated therewith and at least one loading element, by which the sealing element can be pressed against the moving surface.
Diese Dichtungseinrichtungen finden in der Praxis sowohl in der Formerpartie als auch in der Pressenpartie und/oder in der Formerpartie und/oder der Trockenpartie einer Papier- oder einer Kartonmaschine Verwendung, wobei sie sich unter anderem in Saugwalzen oder Blaswalzen einsetzen lassen. So besitzen Saugwalzen in der Regel feststehende innere Saugkästen, die Zonen unterschiedlichen Druckniveaus bilden, wobei die Abdichtung der Druckzonen durch Dichtleisten erfolgt, die sich in der Regel zumindest im wesentlichen über die gesamte Walzenlänge erstrecken.These Sealing devices find in practice both in the former section as well as in the press section and / or in the Formerpartie and / or the Drying section of a paper or board machine use, where they use, inter alia, in suction or blow rolls to let. So suction rolls usually have fixed inner suction boxes, the zones form different pressure levels, with the seal The pressure zones are done by sealing strips, which are usually at least essentially over the entire roll length extend.
Zur Erzielung der gewünschten Dichtwirkung war es bisher allgemein üblich, die Dichtungselemente oder die Dichtleisten solide auszuführen und durch die Druckelemente an die betreffende bewegte Fläche wie beispielsweise die innere Mantelfläche einer perforierten Saugwalze anzupressen.to Achieving the desired Sealing effect, it has been common practice, the sealing elements or make the sealing strips solid and through the pressure elements to the relevant moving surface such as the inner surface of a perforated suction roll to press.
Die tribologischen Effekte oder Reibungseffekte zwischen der bewegten Materialschicht und den Dichtungselementen, d. h. den Dichtleisten, führen zu einer materiellen Abnutzung der Dichtungselemente und zu einem erhöhten Energiebedarf für den Antrieb der bewegten Materialschicht, die von dem Walzenmantel gebildet wird. Dadurch verringert sich auch die Standzeit des Walzenmantels.The tribological effects or frictional effects between the moving Material layer and the sealing elements, d. H. the sealing strips, to lead to a material wear of the sealing elements and to a increased Energy requirement for the drive of the moving material layer, of the roll shell is formed. This also reduces the service life of the roll shell.
Aus
der
Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einer Saug- oder Blaseinrichtung er eingangs genannten Art die Materialabnutzung zu reduzieren.It is the object of the invention in a suction or blowing device He mentioned the type of material to reduce wear.
Diese Aufgabe wird bei einer Saug- oder Blaseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung, insbesondere auf einer mit der Materialschicht jeweils eine Grenzfläche bildenden, ersten auflaufseitigen und zweiten ablaufseitigen Dichtleiste, eine die Reibung zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung verringernde Schicht vorhanden ist.These Task is in a suction or blowing device of the aforementioned Sort of solved by that between the material layer and the sealing device, in particular on an interface forming with the material layer, first upstream and second outlet-side sealing strip, a the friction between the material layer and the sealing device reducing layer is present.
Gemäß der Erfindung wird somit die Fläche, die die Materialschicht und die Dichtungseinrichtung mit einander bilden, mit einer Schicht versehen, um die Reibung zu reduzieren. Dabei wird unter Schicht im Sinne dieser Erfindung auch ein Aufbau aus einer Mehrzahl von Schichten oder Beschichtungen verstanden. Jede der Schichten oder Beschichtungen ist entweder auf der der Dichtungseinrichtung zugewandten Oberfläche der Materialschicht und/oder auf der der Materialschicht zugewandten Oberfläche der Dichtungseinrichtung aufgebracht.According to the invention Thus, the area that is form the material layer and the sealing device with each other, provided with a layer to reduce the friction. there Under layer in the sense of this invention is also a structure a plurality of layers or coatings understood. each the layers or coatings is either on the sealing device facing surface the material layer and / or on the material layer facing surface the sealing device applied.
Ziel der Erfindung ist es somit, eine Dichtungseinrichtung zu schaffen, die geringere Reibungsbeiwerte zwischen den Dichtungselementen und der bewegten Fläche generiert. Damit sind geringere Materialabnutzungen der Dichtungselemente einerseits und der Materialschicht andererseits, die insbesondere den Walzenmantel bildet, möglich, weil die tribologischen Parameter der Grenzfläche zwischen den Dichtungselementen und der bewegten Fläche der Materialschicht so verändert werden, dass sich die Reibungsbeiwerte verringern.aim The invention is therefore to provide a sealing device, the lower coefficients of friction between the sealing elements and the moving surface generated. This means lower material wear of the sealing elements on the one hand and the material layer on the other hand, in particular the roll shell forms, possible, because the tribological parameters of the interface between the sealing elements and the moving surface the material layer changed so will reduce the friction coefficients.
Der Einsatz der Erfindung führt infolge der verringerten Reibung der Dichtungselemente mit der Materialschicht zu erhöhten Standzeiten sowohl der Materialschicht als auch der Dichtungselemente und zu einem geringeren Energiebedarf zum Antrieb der bewegten Materialschicht.Of the Use of the invention leads due to the reduced friction of the sealing elements with the material layer to increased Service life of both the material layer and the sealing elements and to a lower energy requirement for driving the moving material layer.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims, the Description and the drawings.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Schicht durch ein in der Grenzfläche zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung, insbesondere der ersten auflaufseitigen und/oder der zweiten ablaufseitigen Dichtleiste, bewegtes Fluid gebildet wird oder wenn eine der Schichten zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung als Fluidschicht ausgebildet ist. Das Fluid ist beispielsweise Luft, kann aber auch eine Flüssigkeit sein. Insbesondere lässt sich dem Fluid ein Medium, wie beispielsweise Graphit, zusetzen, das besonders geeignet ist, Reibung zwischen zwei Flächen stark zu verringern.It is advantageous in this case if the layer is formed by a fluid moved in the interface between the material layer and the sealing device, in particular the first outlet-side and / or the second outlet-side sealing strip or if one of the layers between the material layer and the sealing device is formed as a fluid layer. The fluid is for example air, but may also be a liquid. In particular, a fluid, such as graphite, can be added to the fluid, which is particularly suitable for greatly reducing friction between two surfaces.
Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme lässt sich mit Vorteil vorsehen, dass an der Grenzfläche zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung, insbesondere der ersten auflaufseitigen und/oder der zweiten ablaufseitigen Dichtleiste, eine die Reibung zwischen der Materialschicht und der Dichtungseinrichtung verringernde Beschichtung aus einem festen Material vorhanden ist.alternative or additionally to this measure let yourself Advantageously provide that at the interface between the material layer and the sealing device, in particular the first upstream side and / or the second drain-side sealing strip, one the friction between the material layer and the sealing device reducing coating made of a solid material is present.
In
einer weiteren vorteilhaften Maßnahme wird
die Beschichtung entweder der Materialschicht und/oder mindestens
eines der Dichtungselemente mit einer Haifischhautstruktur an ihrer
Oberfläche ausgestattet,
wie sie beispielsweise aus der
Eine
weitere Maßnahme
zur Verringerung der Reibung besteht in dem Einsatz einer Beschichtung,
die auf ihrer Oberfläche
den Lotuseffekt aufweist. Der Lotuseffekt ist an sich beispielsweise
aus der
Weitere vorteilhafte Maßnahmen zur Reduzierung der Reibung gehen davon aus, dass wenigstens an oder in mindestens einer der Dichtleisten ein Mittel zum Kühlen der Dichtleiste und/oder der Grenzfläche zwischen der Dichtleiste und der Materialschicht angeordnet ist.Further advantageous measures To reduce friction assume that at least or in at least one of the sealing strips a means for cooling the Sealing strip and / or the interface is arranged between the sealing strip and the material layer.
Dabei wird mindestens ein Dichtungselement vorzugsweise auf eine Oberflächentemperatur unter der jeweiligen Sättigungsgrenze von beispielsweise in Luft gelöstem Wasser abgekühlt. Durch die Kühlung des Dichtungselements entsteht in der feuchten Umgebung ein Kondensat, das im wesentlichen Wasser enthält. Gemäß einer Ausformung der Erfindung entsteht das Kondensat an der Grenzfläche zwischen der Dichtungseinheit und der bewegten Fläche des Walzenmantels.there At least one sealing element is preferably at a surface temperature below the respective saturation limit for example dissolved in air Water cooled. By the cooling the sealing element creates a condensate in the humid environment, which contains essentially water. According to one Forming the invention creates the condensate at the interface between the sealing unit and the moving surface of the roll shell.
Das Kondensat, also beispielsweise Wasser, bildet bei weiterer Kühlung eine feste Schicht; im Falle des Wassers also eine Eisschicht. Durch eine derartige sehr dünne Eisschicht zwischen der Dichtleiste und der bewegten Materialschicht, d. h. der inneren Wandung des Walzenmantels, wird die Reibung zwischen der feststehenden Dichtleiste und der bewegten Materialschicht erheblich reduziert. Aber auch durch andere Fluide, beispielsweise durch Kohlendioxid, lässt sich eine Eisschicht erzeugen.The Condensate, so for example water, forms a further cooling solid layer; in the case of water, therefore, an ice sheet. By such a very thin Ice layer between the sealing strip and the moving material layer, d. H. the inner wall of the roll shell, the friction between the fixed sealing strip and the moving material layer considerably reduced. But also by other fluids, for example by carbon dioxide, let yourself create a layer of ice.
Die Kühlung der Dichtungselemente kann durch mit Fluiden oder Kühlmitteln gefüllte Leitungen erfolgen, wobei unter Leitungen im Sinne der Erfindung auch Schläuche, Kanäle, Rohre oder anderen Volumina oder feste, innen hohle Stäbe verstanden werden. Die Kühlung kann auch durch Peltier-Elemente erfolgen.The cooling the sealing elements may be through with fluids or coolants filled lines are made, under lines according to the invention also hoses, channels, pipes or other volumes or solid, internally hollow bars. The cooling can also done by Peltier elements.
Von Vorteil ist insbesondere eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Saug- oder Blaseinrichtung mindestens eine mit einem Kühlmittel gefüllte Leitung umfasst. Es versteht sich, dass die Leitung, etwa in Form von Kühlschlangen, durch die Dichtleiste hindurch verlaufen kann, wobei sie insbesondere in unmittelbarer Nähe zu der Innenwand des Walzenmantels, also in der Nähe der Grenzfläche, angeordnet ist. Dadurch wird eine effektive Kühlung an der Grenzfläche und das Kondensieren von Wasser als ein die Reibung verringerndes Fluid gewährleistet.From A particular advantage is an embodiment of the invention, in which the suction or blowing device at least one with a coolant filled Management includes. It is understood that the line, about in shape of cooling coils, can pass through the sealing strip, in particular close to the inner wall of the roll mantle, so in the vicinity of the interface arranged is. This will provide effective cooling at the interface and condensing water as a friction reducing fluid guaranteed.
Das Kühlmedium wird durch das Leitungssystem zu einer Kühleinrichtung befördert, in der es beispielsweise durch Kompression und anschließende Expansion erneut abgekühlt wird.The cooling medium is conveyed by the ducting system to a cooling device, in for example, by compression and subsequent expansion cooled again becomes.
Alternativ wird das Kühlmedium durch ein Peltier-Element abgekühlt, oder das Peltier-Element ist in der Dichtleiste integriert. Ein Peltier-Element im Sinne der Erfindung umfasst beispielsweise auch eine Mehrzahl von einzelnen Peltier-Elementen.alternative becomes the cooling medium cooled by a Peltier element, or the Peltier element is integrated in the sealing strip. A Peltier element in the sense of For example, the invention also includes a plurality of individual ones Peltier elements.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kühlmittel ein unter Druck stehendes Gas, insbesondere Druckluft, mit einer niedrigen Temperatur ist und dass die Leitung mindestens einen Auslass zum Ausblasen des Gases auf die zu kühlende Grenzfläche aufweist. Diese Maßnahme wird entweder allein eingesetzt oder in Verbindung mit anderen Kühlmaßnahmen.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the coolant a pressurized gas, in particular compressed air, with a low temperature is and that the line has at least one outlet to blow out the gas to the interface to be cooled. These measure is used either alone or in conjunction with other cooling measures.
Gemäß der Erfindung lassen sich die Kühlanordnungen, wie sie oben beschrieben sind, in verschiedener Weise kombinieren; so lassen sich beispielsweise ein Peltier-Element im Innern der Dichtleiste und Röhren auf der Außenseite der Dichtleiste zum Kühlen der Grenzfläche einsetzen.According to the invention can the cooling arrangements, as described above, combine in various ways; For example, a Peltier element can be found inside the sealing strip and roar on the outside the sealing strip for cooling the interface deploy.
Infolge der verringerten Reibung der Dichtungselemente bzw. der vorwiegenden Abnutzung der durch das Fluid zwischen dem Dichtungselement, insbesondere der Dichtleiste, und dem Walzenmantel, d.h. der bewegten Materialschicht, gebildeten Zwischenschicht sind erhöhte Standzeiten möglich. Aufgrund der verringerten Reibung ist auch nur ein verringerter Energiebedarf zum Antrieb des Walzenmantels erforderlich.As a result the reduced friction of the sealing elements or the predominant Wear of the fluid between the sealing element, in particular the sealing strip, and the roll shell, i. the moving material layer, formed intermediate layer longer lifetimes are possible. by virtue of The reduced friction is also only a reduced energy requirement required to drive the roll shell.
Nachstehend
wird die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Eine
Saugwalze
Innerhalb
des Mantels
Die
Dichtleiste
In
der vorliegenden Ausgestaltung der Dichtleiste
Aus
einem Rohr
Das
Fluid ist entweder ein Gas, beispielsweise Luft, kann aber auch
eine Flüssigkeit,
beispielsweise Wasser, sein. Insbesondere wird dem Fluid ein Zusatz
beigefügt,
der geeignet ist, die Reibung zwischen dem Walzenmantel
Durch
die Kühlung
entsteht Kondensat an der Grenzfläche sowie auch an den Seitenwänden der
Dichtleiste
Zusätzlich oder
alternativ zu dem aus dem Rohr
Die
Kühleinrichtung
In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung (
In
einer weiteren (hier nicht dargestellten) Ausführungsform ist ein Peltier-Element
oder eine Mehrzahl von Peltier-Elementen, vorzugsweise im Innern
der Dichtleiste
Wenn
anstelle der Saugwalze
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Kühleinrichtungen lediglich über einen Teilbereich oder einige Teilbereiche der Walze.In another embodiment According to the invention, the cooling devices extend only over one Partial area or some areas of the roller.
Zusätzlich oder
alternativ zu der durch den oben beschriebenen Maßnahmen
ist auf der Innenseite des Walzenmantels
Zusätzlich oder
alternativ ist auch die dem Walzenmantel
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