DE19728823A1 - Saugwalze für eine Papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze für eine Papiermaschine, mit einem Walzenmantel, über den ein Transportband für eine zu entwässernde Faserstoffbahn geführt ist, mit einem externen Saugkasten, der die Saugwalze von außen teilweise umschließt und die Faserstoffbahn über Vertiefungen im Walzenmantel mit Unterdruck beaufschlagt, wobei der Saugkasten durch Dichtele­ mente quer zur Bahnlaufrichtung abgedichtet ist.

Eine derartige Saugwalze ist aus der DE 43 14 475 A1 bekannt.

Die bekannte Saugwalze ist als Teil einer Führungsvorrichtung zum Führen einer Faserstoffbahn in der Trockenpartie einer Pa­ piermaschine zwischen zwei benachbarten Trockenzylindern ausge­ bildet. Hierbei gelangt die Faserstoffbahn auf ein Stützband von einem ersten Trockenzylinder über eine Umlenkwalze und wird dann auf einen benachbarten zweiten Trockenzylinder übergeben. Die Umlenkwalze wird dabei mit einem Umschlingungswinkel von mehr als 180° umschlungen, und der externe Saugkasten dient le­ diglich dazu, bei hohen Bahnlaufgeschwindigkeiten ein Flattern der Faserstoffbahn und dergleichen zu vermeiden und eine si­ chere Bahnführung zu gewährleisten. Hierzu ist der externe Saugkasten mit zwei Dichtleisten jeweils gegen die Mantelfläche der Saugwalze abgedichtet. Obwohl diese quer zur Bahnlaufrich­ tung verlaufenden Dichtleisten an die Oberfläche des Walzenman­ tels der Umlenkwalze angepaßte konkave Gleitflächen aufweisen, wird dennoch im Zwickelbereich, das heißt im Bereich der Auf­ lauflinie des Transportbandes auf die Saugwalze bzw. im Bereich der Ablauflinie des Transportbandes von der Saugwalze, Fremd­ luft angesaugt, da die Dichtleisten des externen Saugkastens nicht vollständig bis in den sogenannten Auflaufzwickel und in den sogenannten Ablaufzwickel hineinreichen können.

Dies führt zum Ansaugen von Leckluft, wodurch die benötigte Saugleistung vergrößert wird.

Die bekannte Saugwalze dient ohnehin nur zu Führung einer Fa­ serstoffbahn in der Trockenpartie einer Papiermaschine und ist nicht als Saugwalze in der Naßpartie, also in der Sieb- oder Pressenpartie, verwendbar.

Saugwalzen, die in der Sieb- oder Pressenpartie einer Papier­ maschine verwendet werden, werden vielmehr von innen her über die Lagerzapfen besaugt. Hierbei ist allerdings mit erheblichen Leckverlusten zu rechnen. Außerdem wird die Saugleistung über die an den axialen Anschlüssen zur Verfügung stehenden Quer­ schnitte begrenzt, so daß hohe Saugleistungen vielfach nicht erzielbar sind.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Saug­ walze gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sie insbesondere für den Einsatz im Naßbereich einer Pa­ piermaschine geeignet ist und möglichst geringe Vakuumverluste aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Saugwalze gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Saugkasten mit einem Dichtelement gegen das Transportband und mit einem anderen Dichtelement gegen den Walzenmantel abgedichtet ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen ge­ löst.

Erfindungsgemäß werden nämlich die Nachteile, die mit der Ver­ wendung eines internen Saugkastens verbunden sind, durch Ver­ wendung eines externen Saugkastens vermieden. Andererseits wird das Ansaugen von Leckluft im Bereich des Auflaufzwickels ver­ mieden, da der externe Saugkasten mit einem Dichtelement un­ mittelbar gegen das Transportband abgedichtet ist, und mit dem anderen Dichtelement gegen den Walzenmantel der Saugwalze. Auf diese Weise pflanzt sich der Unterdruck aus dem Saugkasten un­ mittelbar bis in den Zwickelbereich fort, wobei ein Ansaugen von Leckluft vermieden wird.

Hierbei sind die Vertiefungen in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung als Blindbohrungen in der Oberfläche des Walzenman­ tels ausgebildet.

Auf diese Weise werden die Blindbohrungen im Bereich des ex­ ternen Saugkastens evakuiert bzw. mit Unterdruck beaufschlagt, so daß das Transportband in dem auf den Auflaufzwickel folgen­ den Bereich mit Blindbohrungen in Kontakt gelangt, die mit einem niedrigeren Druck als dem Umgebungsdruck gefüllt sind, so daß das Transportband mit der darauf geführten Faserstoffbahn an die Saugwalze angesaugt wird.

Auf diese Weise ergibt sich eine besonders einfache Ausführung der Saugwalze, wobei auf zusätzliche innere Abdichtungen ver­ zichtet werden kann. Es versteht sich, daß bei dieser Ausfüh­ rung natürlich die Unterdruckwirkung in gewissem Maße begrenzt ist. Jedoch läßt sich auf diese Weise ein ausreichender Unter­ druck erzeugen, um bei einer Bahnunterbrechung eine sichere Haftung der Bahn auf dem Transportband zu gewährleisten oder, bei entsprechender Anordnung, um eine sichere Übergabe von einem Transportband auf ein zweites (z. B. Filz-Filz-Übergabe in der Pressenpartie) zu gewährleisten.

In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist in Bahnlauf­ richtung gesehen vor dem Saugkasten ein zweiter Saugkasten an­ geordnet, der gegen das Transportband abgedichtet ist.

Auf diese Weise wird es ermöglicht, die beiden Saugkästen mit unterschiedlichen Unterdrücken zu beaufschlagen, um so ein spe­ zielles Unterdruckprofil einzustellen, das für den jeweiligen Anwendungsfall optimal ist.

In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung weist hierbei der erste Saugkasten einen Flachsaugbereich zwischen dem zwei­ ten Saugkasten und dem Walzenmantel auf, der sich bis in den Auflaufzwickel zwischen dem Transportband und dem Walzenmantel erstreckt.

Auf diese Weise kann eine verstärkte Saugwirkung im Flachsaug­ bereich, der bis in den Auflaufzwickel hineinreicht, erreicht werden. Dagegen kann der in Bahnlaufrichtung gesehen vorge­ schaltete zweite Saugkasten zu einer Vorbesaugung genutzt wer­ den.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb der Saugwalze ein interner Saugkasten vorgesehen, der über Durchgangsbohrungen im Walzenmantel mit dem externen Saugkasten verbunden ist.

Auf diese Weise ist es möglich, das Transportband mit einem er­ heblich stärkeren und länger wirkenden Unterdruck zu beauf­ schlagen. Obwohl durch die Einbringung eines internen Saug­ kastens der Aufbau der Saugwalze etwas verkompliziert wird, ist die verstärkte Saugwirkung für manche Anwendungsbereiche von Vorteil. Auch bei dieser Ausführung wird das Ansaugen von Leck­ luft im Bereich des Auflaufzwickels vermieden, da der externe Saugkasten unmittelbar gegen das Transportband abgedichtet ist. Es versteht sich, daß bei dieser Ausführung der Saugbereich des internen Saugkastens derart gestaltet ist, daß sich ein Dichtelement gegenüber dem außenliegenden Dichtelement des ex­ ternen Saugkastens befindet, und daß sich das andere Dichtele­ ment in Bahnlaufrichtung gesehen vor oder im Bereich des Ablaufzwickels befindet, so daß das Ansaugen von Leckluft im Bereich des Ablaufzwickels weitgehend vermieden wird.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Dichtelemente als Dichtleisten ausgebildet, deren Breite vorzugsweise größer als der Durch­ messer der Vertiefungen ist.

Auf diese Weise wird einerseits das Ansaugen von Leckluft im Bereich der Vertiefungen vermieden, und andererseits wird die Geräuschentwicklung, die durch die erhebliche Umfangsgeschwin­ digkeit der Saugwalze in Verbindung mit den Vertiefungen be­ dingt ist, reduziert.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Saug­ walze in geschnittener, vereinfachter Darstellung;

Fig. 2 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Saug­ walze, die gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 1 leicht abgewandelt ist; und

Fig. 3 eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Saug­ walze.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Saugwalze insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Die Saugwalze 10 umfaßt einen drehbar ge­ lagerten Walzenmantel 12, in dessen Oberfläche eine Mehrzahl von Vertiefungen in Form von Blindbohrungen 18a bis 18g vorge­ sehen ist.

Über den Walzenmantel 12 verläuft ein Transportband 14, bei­ spielsweise ein Filzband oder ein Sieb, auf dem eine zu ent­ wässernde Faserstoffbahn 16 geführt ist.

In Bahnlaufrichtung 24 gesehen vor der Saugwalze 10 ist zwi­ schen dem Transportband 14 und der Oberfläche des Walzenmantels 12 ein Auflaufzwickel 25 gebildet, während an der anderen Seite der Saugwalze 10 ein Ablaufzwickel 26 in dem Bereich gebildet ist, in dem das Transportband 14 von der Saugwalze 10 wegge­ führt ist.

In Bahnlaufrichtung 24 gesehen vor der Saugwalze 10 ist ferner ein externer Saugkasten 20 vorgesehen, der sich quer zur Bahn­ laufrichtung 24 über die gesamte Breite der Saugwalze 10 er­ streckt und mit einem ersten als Dichtleiste ausgebildeten Dichtelement 22 noch vor dem Auflaufzwickel 25 am Transportband 14 anliegt und mit einem zweiten als Dichtleiste ausgebildeten Dichtelement 21 unmittelbar gegen die Oberfläche des Walzenman­ tels 12 abgedichtet ist. Stirnseitig ist der Saugkasten 20 wiederum durch entsprechende Dichtelemente abgedichtet (nicht dargestellt). Der Saugkasten 20 ist an ein Gebläse angeschlos­ sen, das durch die Ziffer 23 angedeutet ist.

Durch den Saugkasten 20 werden die Blindbohrungen in dem Be­ reich, der vom Saugkasten 20 überdeckt ist, besaugt, so daß sich darin ein Unterdruck einstellt, der im wesentlichen mit dem Unterdruck innerhalb des Saugkastens 20 übereinstimmt. Be­ wegen sich nun die Blindbohrungen aus dem Bereich des Auflauf­ zwickels 25 heraus und gelangen bei weiterer Drehung des Wal­ zenmantels 12 in Kontakt mit dem Transportband 14, so wird das Transportband 14 und die darauf befindliche Faserstoffbahn 16 durch die Differenz zwischen dem in den Blindbohrungen herr­ schenden Unterdruck und dem Umgebungsdruck besaugt. Es versteht sich, daß der Unterdruck mit fortschreitendem Drehwinkel des Walzenmantels 12 nachläßt, da die Blindbohrungen nach und nach mit nachströmender Außenluft aufgefüllt werden, bis sie den Um­ gebungsdruck erreicht haben. Die Saugwirkung der in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsform ist somit relativ begrenzt.

Jedoch reicht die Saugwirkung für viele Anwendungsfälle aus. Eine mögliche Anwendung besteht beispielsweise darin, bei einer Bahnunterbrechung eine sichere Haftung der Bahn auf dem Trans­ portband zu gewährleisten oder, bei entsprechender Anordnung, eine sichere Übergabe von einem Transportband auf ein zweites zu gewährleisten (z. B. Filz-Filz-Übergabe in der Pressenpar­ tie).

In Fig. 1 sind verschiedene Formen von Blindbohrungen 18a bis 18g beispielhaft dargestellt. Es kann sich also um zylindrische Bohrungen mit oder ohne Ansenkung handeln, wobei auch ein koni­ scher Verlauf möglich ist oder zunächst eine engere zylindri­ sche Öffnung, an die sich dann ein erweiterter konischer oder kegelförmiger Abschnitt anschließt.

Es versteht sich, daß zahlreiche Querschnittsformen möglich sind. Darüber hinaus können die Vertiefungen auch in Axialrich­ tung des Walzenmantels 12 langgestreckt verlaufen, also als Langlöcher oder sogar als Nuten ausgebildet sein.

Die gewählte Geometrie und Anzahl der Vertiefungen 18a bis 18g hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab und kann optimiert wer­ den, um beispielsweise die Geräuschentwicklung zu minimieren.

In Fig. 1 ist nur anhand des Dichtelementes 21 schematisch dar­ gestellt, daß dieses als Dichtleiste ausgebildet ist, die unter Federspannung am Walzenmantel 12 anliegt. Das andere Dichtele­ ment 22 und auch die übrigen Dichtelemente in den nachfolgenden Figuren sind lediglich rein schematisch dargestellt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Fig. 1 liegt insbesondere darin, daß die Saugwalze außerordentlich einfach aufgebaut ist und nur einen geringen Vakuumbedarf hat, da ein Ansaugen von Leckluft praktisch vollständig vermieden wird.

In Fig. 2 ist eine Variante der Ausführung gemäß Fig. 1 dar­ gestellt und insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet. Hierbei ist neben einem ersten externen Saugkasten 40, der bis in den Auflaufzwickel 25 hineinreicht, ein zweiter externer Saugkasten 46 vorgesehen, der in Bahnlaufrichtung 24 gesehen vor dem ersten Saugkasten 40 angeordnet ist und am Transportband 14 an­ liegt. Der zweite Saugkasten 46 liegt über sich quer zur Bahn­ laufrichtung 24 erstreckenden Dichtelementen 49 in Form von Dichtleisten, von denen mehrere hintereinander angeordnet sind, und ein weiteres Dichtelement 48, das kurz vor dem Auflauf­ zwickel 25 endet, am Transportband 14 an. Eine Abdichtung des zweiten Saugkastens 46 gegenüber dem Walzenmantel 32 ist im Be­ reich des Auflaufzwickels 25 nicht erforderlich, da zwischen dem zweiten Saugkasten 46 und dem Walzenmantel 32 ein Spalt ge­ bildet ist, der vom ersten Saugkasten 40 umschlossen ist und der sich bis in den Auflaufzwickel 25 fortsetzt. Dieser Spalt bildet somit einen Saugbereich 42, der bis zum Auflaufzwickel 25 hin verläuft. Am gegenüberliegenden Ende ist der erste Saug­ kasten 40 mittels eines Dichtelementes 41 in Form einer Dicht­ leiste gegen den Walzenmantel 32 abgedichtet.

Wie in Fig. 2 durch die Ziffern 43 und 47 angedeutet ist, sind beide Saugkästen 40, 46 an getrennte Unterdruckleitungen an­ schließbar.

Dies hat den Vorteil, daß durch den zweiten Saugkasten 46 zu­ nächst ein gewisser Unterdruck an der Unterseite des Transport­ bandes 14 erzeugt werden kann, an dem sich dann im Bereich des Auflaufzwickels 25 noch ein Bereich mit stärkerem Unterdruck anschließt, der über den Saugbereich 42 durch den ersten Saug­ kasten 40 erzeugt wird. Somit ergibt sich ein verstärkter Unterdruck in den Blindbohrungen 38, und damit eine verstärkte Ansaugung des Transportbandes 14 mit der darauf geführten Fa­ serstoffbahn 16.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 50 bezeichnet.

Hierbei wird zusätzlich zu einem externen Saugkasten 60, der, wir zuvor anhand von Fig. 1 beschrieben, mit einem Dichtelement 62 gegen die Unterseite des Transportbandes 14 abgedichtet ist und mit einem anderen Dichtelement 61 gegen die Mantelfläche 52 der Saugwalze 50 angedichtet ist, ein innerer Saugkasten 70 verwendet. Die Vertiefungen im Walzenmantel 52 sind jetzt nicht mehr als Blindbohrungen, sondern als Durchgangsbohrungen 58 ausgeführt. Um zu vermeiden, daß von dem inneren Saugkasten 70 Leckluft angesaugt wird, ist der von Wandflächen 75 begrenzte Saugbereich 73 des inneren Saugkastens 70 mittels Dichtelemen­ ten 72, 74 in Form von Dichtleisten, die in Axialrichtung der Saugwalze 50 verlaufen, in geeigneter Weise gegen die Innen­ fläche des Walzenmantels 52 abgedichtet. Hierbei liegt zweck­ mäßigerweise ein Dichtelement 72 gegenüber dem Dichtelement 61 des externen Saugkastens 60 an, so daß über die Durchgangsboh­ rungen 58 zwischen dem äußeren Dichtelement 61 des externen Saugkastens 60 und dem inneren Dichtelement 72 des inneren Saugkastens 70 keine Fehlluft angesaugt werden kann. Das andere Dichtelement 74 des inneren Saugkastens 70 liegt zweckmäßiger­ weise in Drehrichtung der Saugwalze 50 gesehen vor dem Ablauf­ zwickel 26 an der Innenfläche des Walzenmantels 52 an, so daß auch in diesem Bereich das Ansaugen von Fehlluft vermieden wird.

Der innere Saugkasten 70 kann zusätzlich über die Lagerzapfen der Saugwalze 50 besaugt werden oder aber lediglich passiv über dem externen Saugkasten 60 betrieben werden, der wiederum über ein Gebläse 63 mit Unterdruck beaufschlagt wird.

Claims (7)

1. Saugwalze für eine Papiermaschine, mit einem Walzenmantel (12; 32; 52), über den ein Transportband (14) für eine zu entwässernde Faserstoffbahn (16) geführt ist, mit einem ex­ ternen Saugkasten (20; 40; 60), der die Saugwalze (10; 30; 50) von außen teilweise umschließt und die Faserstoffbahn (16) über Vertiefungen (18a, b, c, d, e, f, g; 38; 58) im Walzenmantel (12; 32; 52) mit Unterdruck beaufschlagt, wo­ bei der Saugkasten (20; 40; 60) durch Dichtelemente (21, 22; 41, 48; 61, 62) quer zur Bahnlaufrichtung (24) abge­ dichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkasten (20; 40; 60) mit einem Dichtelement (22; 48, 49; 62) gegen das Transportband (14) und einem anderen Dichtelement (21; 41; 61) gegen den Walzenmantel (12; 32; 52) abgedichtet ist.

2. Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen als Blindbohrungen (18a-g; 38) in der Ober­ fläche des Walzenmantels (12; 32) ausgebildet sind.

3. Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung (24) gesehen vor dem Saugkasten (40) ein zweiter Saugkasten (46) angeordnet ist, der gegen das Transportband (14) abgedichtet ist.

4. Saugwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Saugkasten (46) einen Saugbereich (42) zwischen dem zweiten Saugkasten (40) und dem Walzenmantel (32) aufweist, der sich bis in den Auflaufzwickel (25) zwischen dem Trans­ portband und dem Walzenmantel (32) erstreckt.

5. Saugwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Saugkasten (46) mit einem anderen Vakuum be­ aufschlagt ist als der erste Saugkasten (40).

6. Saugwalze nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß innerhalb der Saugwalze (50) ein innerer Saugkasten (70) vorgesehen ist, der über Durchgangsbohrun­ gen (58) im Walzenmantel (52) mit dem externen Saugkasten (60) verbunden ist.

7. Saugwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Bahnlaufrichtung (24) ver­ laufenden Dichtelemente (21, 22; 41, 48; 61, 62) als Dicht­ leisten ausgebildet sind, deren Breite vorzugsweise größer als der Durchmesser der Vertiefungen (18a-g; 38; 58) ist.