DE2358230C3 - Dichtung zwischen zwei innerhalb einer rotierenden Walze, insbesondere Saugwalze von Papiermaschinen angeordneten Kammern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zwischen zwei innerhalb einer rotierenden Walze, insbesondere Saugwalze von Papiermaschinen, in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Kammern, bestehend aus einem innerhalb der Walze ortsfest gelagerten Dichtungsträger und einem Dichtungsglied, das durch eine zwischen den Dichtungsträger und dem Dichtungsglied angeordnete Spreizeinrichtung, insbesondere in Form von achsparallelen aufblähbaren Schläuchen, nachgiebig an den Walzeninnenumfang andrückbar ist.

Eine derartige Dichtung, bei der die Spreizeinrichtung von einem aufbiähbaren Schlauch oder von einer Schraubenfeder gebildet ist, ist bereits bekannt (US-PS 78 551 und 28 93 487). Bei den abzudichtenden Kammern kann es sich um Saugkammern handeln, die beispielsweise dem Entwässern einer feuchten Papierbahn dienen oder zum Aufbringen eines erhöhten Zuges auf eine über die perforierte Walze laufenden Materialbahn oder zum Festhalten eines zu bedruckenden Blattes bei Druckmaschinen vorgesehen sind. Gegegebenenfalls kann die Dichtung auch einer Oberdruckkammer zugeordnet sein, mit deren Hilfe eine Materialbahn von der rotierenden Walze abgehoben werden solL Stets soll die Dichtung verhindern, daß

ίο zwischen der äußeren Stirnkante einer die Saugkammer oder Druckkammer begrenzenden ortsfesten Radialwand und dem benachbarten Innenumfang der rotierenden Walze ein offener Spalt vorhanden ist, durch den Luft angesaugt wird oder entweicht

Bei den bekannten Dichtungen wird das Dichtungsglied mittels der Spreizeinrichtung radial nach außen mit einer ausreichenden Dichtkraft an den Innenumfang der Walze angedrückt Gleichwohl hat sich gezeigt, daß die Dichtungswirkung trotz an sich ausreichender Vorspannkraft der Spreizeinrichtung nicht in allen Fällen den Anforderungen genügt Das gilt insbesondere im Falle einer vom Kreisquerschnitt abweichenden bzw. unrund?n Innenumfangsfläche der Walze sowie bei der Verarbeitung von mehr oder weniger klebrigen Substanzen, die mit der Dichtung in Berührung kommen. Diesem Mangel kann nicht ohne weiteres dadurch begegnet werden, daß die Vorspannkraft der Spreizeinrichtung erhöht wird, weil sich dann die Reibung zwischen dem Dichtungsglied und dem Walzeninnenumfang erhöht und das Dichtungsglied einem starken Verschleiß unterliegt. Es wurde festgestellt, daß die ungenügende Abdichtung darauf zurückzuführen ist, daß im Laufe des Betriebes sich das Dichtungsglied in einer Stellung festsetzt, die durch den radial am weitesten innenliegenden Punkt der Walzenumfangsfläche bestimmt ist, wobei diese Stellung während des Betriebes und während des Stillstands eingehalten wird. 1st das Dichtungsglied in einer bestimmten Stellung blockiert, so steht die Vorspannkraft der Spreizeinrichtung nicht mehr zum Andrücken des Dichtungsglieds zu Verfügung und es wird während des Betriebs keine einwandfreie Abdichtung mehr erreicht. Das gilt auch bei Verwendung eines aufblähbaren Schlauches als Spreizeinrichtung, weil ein Zusammenfallen des Schlauches infolge Druckentlastung nicht zwangsläufig zu einem Zurückziehen des Dichtungsgliedes von der Innenumfangsfläche der rotierenden Walze führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine einwandfreie Abdichtung über lange Betriebszeiten und selbst bei Abweichungen der Walzeninnenumfangsfläche vom Kreisquerschnitt gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine auf der dem Dichtungsglied abgewandten Seite des Dichtungsträgers angeordnete Rückstelleinrichtung vorgesehen ist, die das Dichtungsglied ständig radial einwärts in Richtung auf den Dichtungsträger mit einer Kraft vorspannt, die kleiner als die von der Spreizeinrichtung ausgeübte Andrückkraft ist.

Durch die Anordnung der Rückstelleinrichtung, die bei den bekannten Vorrichtungen fehlt, wird erreicht, daß das Dichtungsglied sich in radialer Richtung unter der Wirkung der Vorspannkraft der Spreizeinrichtung einerseits sowie der Vorspannkraft der Rückstelleini ichtung andererseits radial verschiebt und einstellt, wobei im Betriebszustand die Vorspannkraft der Spreizeinrichtung vorwiegt und das Dichtglied an die

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Innenumfangsfiache der Walze mit der erforderlichen Dichtkraft andrückt Wird bei einer Betriebsunterbrechung die Spreizeinrichtung wirkungslos gemacht, der aufblähbare Schlauch also vom Druck entlastet, so verlagert sich das Dichtungsglied radial nach innen in eine Ruhestellung, um beim Betätigen der Spreizeinrichtung wieder radial nach außen bewegt zu werden. Durch diese Hin- und Herbewegung des Dichtungsgliedes wird verhindert, daß sich das Dichtungsglied unter der Einwirkung von insbesondere klebrigen Feststoffen, die zwischen das Dichtungsglied und seine Führung gelangen, in einer bestimmten Stellung festsetzt Dementsprechend ist die Dichtung über lange Zeit wirksam, ohne daß ein erhöhter Verschleiß in Kauf genommen werden muß. Im übrigen begünstigt das is Abheben des Dichtungsglieds vom Innenumfang der Walze deren Reinigung und verhindert eine verstärkte Korrosion des Dichtungsglieds und/oder des Walzenmantels.

Es ist zwar auf anderen technischen Gebieten bekannt Spreizeinrichtungen Rückstelleinrichtungen zuzuordnen, um Bauteile zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung und einer Betriebsstellung zu verlagern, so beispielsweise bei Trommelbremsen, deren Backen hydraulisch oder pneumatisch in die Bremsstellung gespreizt und durch Rückstellfedern in die Fahrstellung zurückbewegt werden. Hierbei handelt es sich jedoch um das Rückholen aus einer Betriebsstellung, die ersichtlich nur vorübergehend eingenommen werden kann, so daß es sich um eine Verlagerung zwischen zwei vorgegebenen Betriebszuständen (Bremsstellung einerseits und Fahrstellung mit gelöster Bremse andererseits) handelt.

Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vakuum-Walze mit der Dichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 durch die Dichtung im Betriebszustand der Walze,

F i g. 3 eine F i g. 2 ähnliche Ansicht der Dichtung im Ruhezustand der Walze,

Fig.4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig.2 durch die Dichtung und

F i g. 5 eine F i g. 2 ähnliche Ansicht, jedoch mit durch einen oberen Teil der Vakuum-Walze gelegter Schnittebene, einer abgewandelten Ausbildungsform, wobei einander entsprechende Bauteile um 180° versetzt gezeichnet sind.

In F i g. 1 bis 4 ist zu erkennen, daß die Dichtung nach der Erfindung in eine Vakuum-Walzenanordnung 10 eingegliedert ist, die einen perforierten rotierenden Außenmantel 12 und ein ortsfestes Innenteil umfaßt, von dem ein Kantenteil 14 gezeichnet ist. Im Innern der Vakuum-Walzenanordnung 10 sind zwischen einer Mehrzahl von Dichtungen 20 voneinander getrennte Vakuumkammern 16 und 18 ausgebildet.

Jede Dichtung 20 umfaßt einen mit überwiegender Längsausdehnung ausgeführt η fciv. sich in Längsrichtung der Walze erstreckenden Dichtgliedträger 22 und ein an diesem verstellbar angeordnetes Dichtglied 24. Im Dichtgliedträger 22 sind mit Zwischenabstand in Umfangsrichtung zwei in Längsrichtung sich erstrekkende Nuten 21 und 23 ausgebildet. Das Dichtglied 24 weist ebenfalls zwei in Umfangsrichtung mit Zwischenabstand angeordnete, sich in Längsrichtung erstrecken-

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65 de Nuten 25 und 27 auf. Die Nuten 21 und 23 sind den Nuten 25 bzw. 27 gegenüberliegend angeordnet Die Nuten 21 und 27 bzw. 23 und 25 bilden zusammen zwei im wesentlichen kreisrunde Kanäle, in denen mit Zwischenabstand in Umfangsrichtung jeweils ein vergrößerbarer Schlauch 29 bzw. 31 angeordnet ist Im Dichtglied 24 ist weiterhin ein in Längsrichtung sich erstreckender Schlitz 26 ausgebildet, in dem eine mit überwiegender Längsausdehnung ausgeführte Druckplatte oder Materialstreifen 28, beispielsweise aus Metall, untergebracht ist Die Druckplatte oder Druckleiste 28 dient zur Aufnahme jeweils eines Endes einer Mehrzahl von in Längsrichtung mit Zwischenabstand angeordneten Bolzen 30, die mit beliebigen Mitteln, beispielsweise mit Federklemmringen 32 in Lage gehalten sind. Jeder Bolzen 30 ist mit seinem größeren Teil in einer im Dichtgliedträger 22 ausgebildeten radialen Aussparung 34 aufgenommen. Auf jeden Bolzen 30 ist eine einen geschlossenen Ring bildende Zwischenscheibe 38 aufgeschoben, die an einem Kopfteil des Bolzens anliegt Weiterhin ist in der Aussparung 34, die an einem Ende eine im Durchmesser verkleinerte öffnung aufweist, eine den Bolzen 30 umschlingende Druckfeder 36 angeordnet die sich mit einem Ende an der Zwischenscheibe 38 und mit dem anderen Ende an einer konischen Schulter abstützt, welche die im Durchmesser verkleinerte öffnung umgibt.

Der Dichtgliedträger 22 weist weiterhin zwei in Umfangsrichtung mit Zwischenabstand angeordnete, radial nach innen gerichtete Schultern 33 und 35 auf, die in Anlage an der Fläche der Kante 14 des ortsfesten Walzenteils gehalten sind. Zum Verbinden des Dichtgliedträgers 22 mit dem ortsfesten Walzenteil sind im Dichtgliedträger Stufenlöcher 44 ausgebildet, in denen Köpfe 42 von Schrauben 40 aufgenommen sind. Beim Anbringen des Dichtgliederirägers 22 werden die Schraubenköpfe 42 gegen Schultern 46 der Stufenbohrungen 44 gezogen.

An einander abgewandten Enden jedes Schlauches 29 bzw. 31 ist ein Verschlußstopfen 48 und ein Lufteinlaßventil 50 angeordnet.

Zum Betrieb der Vakuum-Walzenanordnung 10 muß die Dichtung 20 auf den in F i g. 2 gezeichneten Zustand vergrößert werden, wobei das Dichtglied 24 um einen Betrag y vom Dichtgliedträger 22 weg bewegt wird, so daß seine Umfangsfläche zur Aniage an der Innenfläche des rotierenden Walzenmantels 12 kommt. Es leuchtet ein, daß im Betriebszustand der Walzenanordnung 10 die Rückstellwirkung der Federn 36 durch das Aufblasen der Schläuche 29 und 31 vollständig aufgehoben ist. Zum Aufblasen der Schläuche 29 und 31 wird durch Anschließen der Lufteinlaßventile 50 beispielsweise an eine Druckluftquelle Luft in die Schläuche eingeleitet und auf diese Weise eine nach außen gerichtete Kraft gleichmäßig am Dichtglied 24 aufgetragen.

Soll die Vakuum-Walzenanordnung 10 außer Betrieb gesetzt werden, werden die Schläuche 29 und 31 über die Ventile 50 druckentlastet. Sobald die von den Schläuchen 29 und 31 ausgeübte, nach außen gerichtete Kraft aufgehoben ist, drängt die auf die Zwischenscheibe 38 wirkende Rückstellkraft der Feder 36 selbsttätig jeden der Bolzen 30 relativ zur Vakuum-Walzenanordnung 10 radial nach innen. Die dabei von jedem der Bolzen 30 ausgeübte Kraft wird auf die Druckplatte oder Druckleiste 28 übertragen, so daß die Außer.umfangsfläche des Dichtgliedes 24 beispielsweise

um einen Betrag χ aus der abdichtenden Anlage an der Innenfläche des rotierenden Walzenmantels 12 selbsttätig herausgedrängt wird. Nachdem die Dichtglieder 24 von der Innenfläche des rotierenden Walzenmantels 12 weg bewegt wurden, sind sie nicht mehr der Gefahr einer Verfesiigung mit dem Walzenmantel 12 ausgesetzt und gestatten ein ungehindertes Auswachsen der verschiedenen Bauteile. Die Lebensdauer des Dichtgliedes ist somit verlängert. Belastung durch hohe Losbrechkräfte bei Wiederinbetriebsetzen der Vakuum-Walze ist vermieden.

Die in F i g. 5 dargestellte abgewandelte Ausbildungsform stützt sich auf das gleiche Arbeitsverfahren wie die in F i g. 2 bis 4 gezeigte Ausbildungsform, von der sie sich durch eine Mehrzahl von Merkmalen unterscheidet. Sie ist, in radialer Richtung gesehen, mit im wesentlichen großer Bauhöhe ausgeführt und weist einen an einem ortsfesten Teil 20' der Vakuum-Walzenanordnung angebrachten Dichtgliedträger 22' auf. Auch das Dichtglied 24' ist in Umfangsrichtung vergleichsweise verkürzt. Im Dichtgliedträger 22' sind Nuten 21' und 23' von überwiegender Längsausdehnung zur Aufnahme von länglichen Schläuchen 29' bzw. 31' ausgebildet. Zur Aufnahme der Schläuche 29' und 31' weist das Dichtglied 24' Nuten 27' bzw. 25' von überwiegender Längsausdehnung auf. Es ist weiterhin zu erkennen, daß die Schläuche 29' und 31' im Querschnitt nicht kreisrund, sondern im wesentlichen elliptisch sind. Die abgewandelte Ausbildungsform nach der Erfindung ist im übrigen der in F i g. 2 bis 4 dargestellten Ausbildungsform insofern ähnlich, als im Dichtglied 24' ein Langschlitz 26' zur Aufnahme einer Druckplatte 28' vor überwiegender Längsausdehnung und eines Endes jedes Bolzens 30' ausgebildet ist. Jeder Bolzen ist mit einem Halteglied 32' in Lage gehalten. Ein weiteres ähnliche; Merkmal ist dadurch gegeben, daß der Bolzen 30' sich zwischen den vergrößerbaren bzw. aufblasbarer Schläuchen 29' und 31' erstreckt und von einer Feder 36 umschlungen ist, die sich in zusammengedrückten* Zustand an einem Anschlag 38' abstützt. Auch kann dei Anschlag 38' am Bolzen 30' aufgeschraubt sein, so dal: die Rückstellkraft der Feder 36' veränderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Dichtung zwischen zwei innerhalb einer rotierenden Walze, insbesondere Saugwalze von Papiermaschinen, in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Kammern, bestehend aus einem innerhalb der Walze ortsfest gelagerten Dichtungsträger und einem Dichtungsglied, das durch eine zwischen dem Dichtungsträger und dem Dichtungsglied angeordnete Spreizeinrichtung, insbesondere in Form von achsparallelen aufblähbaren Schläuchen, nachgiebig an den Walzeninnenumfang andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der dem Dichtungsglied (24) abgewandten Seite des Dichtungsträgers (22) angeordnete Rückstelleinrichtung (28, 30, 36, 38) vorgesehen ist, die das Dichtungsglied (24) ständig radial einwäi ts in Richtung auf den Dichtungsträger (22) mit einer Kraft vorspannt, die kleiner als die von der Spreizeinrichtung (29, 31) ausgeübte Andrückkraft ist

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (28,30,36,38) von wenigstens einer Schraubenfeder (36) gebildet ist, die zwischen dem Dichtungsträger (22) und einer Anlageschulter (38) eines am Dichtglied (24) angreifenden Zugbolzens (30) angeordnet ist.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugbolzen (30) sich durch die Schraubenfeder (36) und eine Radialbohrung im Dichtungsträger (22) erstreckt, die in einer dem Dichtungsglied (24) abgewandten Bohrungserweiterung (34) die Schraubenfeder (36) aufnimmt.

4. Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageschulter (38) an einem auf dem Zugbolzen (30') verschraubbaren Einstellteil (38') angeordnet ist.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 mit zwei oder mehr axial ausgerichteten Schraubenfedern und Zugbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbolzen (30) am Dichtglied (24) über eine gemeinsame Druckplatte (28) angreifen, die in einem Längsschlitz (26) des Dichtglieds (24) gelagert ist.

6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (28, 30, 36, 38) in der Längsmittellinie des Dichtgliedes (24) und die Spreizeinrichtung (29, 31) auf beiden Seiten der Längsmittellinie am Dichtungsglied (24) angreift.