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Hochfrequenztrocknungsanlage
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Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenztrocknungsanlage zum Trocknen
von fortlaufenden Papierbahnen mit Papierleit- und Umlenkwalzen.
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Zum Trocknen von Papierbahnen hat man diese bisher über beheizte Walzen
geführt. Bei der Erwärmung der feuchten Papierbahnen wurde zwar ein Teil des Wassers
aus der Papierbahn entfernt, es ergab sich jedoch der Nachteil, daß sich beim Erwärmen
die Oberflächen der Bahnen verfestigten, so daß die Feuchtigkeit nur noch begrenzt
aus dem Inneren der Bahn austreten konnte.
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Um diesen Effekt zu vermeiden, ist man dazu übergegangen, Papierbahnen
durch hochfrequente elektromagnetische Wechsel felder laufen zu lassen. Dabei hat
es sich herausgestellt, daß die Feuchtigkeit wesentlich effektiver aus den Papierbahnen
entfernt werden kann. Bei bekannten Anlagen dieser Art werden die Papierbahnen
über
Papierleit- und Umlenkwalzen durch die Hochfrequenztrocknungsanlage geführt. Beim
Betrieb derartiger Anlagen hat es sich gezeigt, daß die Lager der Papierleit- und
Umlenkwalzen nach nur kurzer Betriebszeit vollstandig zerstört und unbrauchbar wurden.
Als Grund für diese Zerstörung ergab sich eine Funkenerosion der Lagerteile, deren
Ursache auf Aufladungen der Papierleit- und Umlenkwalzen zurückzuführen ist, die
diese in dem elektromagnetischen Wechselfeld erleiden.
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Man hat versucht, zur Vermeidung dieser Funkenerosions-Zerstörung
die Lager der Stahlwalzen mit geeigneten Kondensatoren abzuschirmen. Das hat jedoch
zu sehr aufwendigen Konstruktionen geführt, die den Zugang zu den Hochfrequenztrocknungsanlagen
erheblich erschwert haben. Außerdem konnte auch mit derartigen Abschirmkondensatoren
eine Zerstörung der Lager durch Funkenerosion nicht in dem gewünschten Maße vermieden
werden.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, Hochfrequenztrocknungsanlagen
der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß die Lager der Papierleit-
und Umlenkwalzen durch die hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfelder nicht
mehr zerstört werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Papierleit-
und Umlenkwalzen in Lagern aus elektrisch nicht leitendem Material gehalten sind.
Als besonders geeignet haben sich dabei Keramikgleitlager erwiesen. Auch Kugellager
mit keramikumhülltem Innen- und Außenring erweisen sich als vorteilhaft.
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Ferner wird vorgeschlagen, Kunststoffkugellager oder Kunststoffgleitlager
für die Papierleit- und Umlenkwalzen zu verwenden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche
und in diesen niedergelegt.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen: Fig.
1 eine schematische Seitenansicht einer Hochfrequenztrocknungsanlage mit Papierleit-
und Umlenkwalzen; Fig. 2 eine Schnittansicht eines Keramikwalzenlagers gemäß der
Erfindung; Fig. 3 eine Schnittansicht eines Kunststoffgleitlagers gemäß der Erfindung
und Fig. 4 eine Schnittansicht eines Kunststoffkugellagers gemäß der Erfindung.
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In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie eine Papierbahn 1 über
Umlenkwalzen 2, 3, 4, 5, 6 durch eine Hochfrequenztrocknungsanlage geführt wird.
Sie läuft dabei an Elektroden 7 vorbei, die in ihrer Umgebung ein hochfrequentes
elektromagnetisches Wechselfeld erzeugen, durch welches die Bahnen zur Erreichung
der Trocknung hindurchlaufen. Die Papierleit- und Umlenkwalzen sind als Stahlwalzen
ausgebildet und werden auf beiden Seiten der Hochfrequenztrocknungsanlage in Lagern
gehalten.
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In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines solchen Lagers
dargestellt. Das Lager besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 11
aus Stahl, welches auf der der zu lagernden Walze zugewandten Seite offen ist. In
diese öffnung ragt der Wellenstummel 12 der Walze, in der Zeichnung stellvertretend
für die anderen Walzen Walze 4, hinein. Auch dieser Wellenstummel
12
besteht aus Stahl. Auf diesen Wellenstummel 12 sind zwei Keramikringe 13, 14 aufgeschoben,
die an der Außenfläche des Wellenstummels 12 anliegen und durch einen ebenfalls
den Wellenstummel umgebenden Distanzring 15 in Abstand zueinander gehalten werden.
Beide Keramikringe 13 und 14 sind von je einem weiteren Keramikring 16 bzw. 17 umgeben,
deren Außenflächen an der Gehäuseinnenwand anliegen. Die eigentlichen Gleitflächen
des Lagers werden von den Außenflächen der Keramikringe 13, 14 und den daran anliegenden
Innenflächen der Keramikringe 16, 17 gebildet.
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Zur Schmierung der Gleitflächen sind in den Wandungen des Gehäuses
11 Leitungen 18 vorgesehen, die den Keramikringpaaren 13, 16 bzw. 14, 17 über einen
Zulauf 19 Wasser zuführen, welches dann durch einen Auslauf 20 wieder aus dem Gehäuse
austritt.
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Da gemäß der Erfindung zwischen dem aus Stahl bestehenden Wellenstummel
einerseits und dem aus Stahl oder Bronze bestehenden Gehäuse andererseits durch
die Keramikringe eine isolierende Zwischenschicht liegt, ist eine Zerstörung des
Lagers durch Funkenerosion ausgeschlossen. Das beschriebene Lager ist daher dank
seiner speziellen Ausgestaltung geeignet, die Lagerung von Stahlwalzen zu übernehmen,
die durch Hochfrequenzfelder hindurchtreten.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenlagers
ist in Fig. 3 dargestellt. In ein zylindrisches, einseitig offenes Gehäuse 21 ragt
der Wellenstummel 22 einer Umlenkwalze. Er ist von einer Schonbüchse 23 aus Stahl
umgeben.
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Zwischen der Außenwand dieser Schonbüchse 23 und der Innenwand des
Gehäuses 21 befindet sich eine Kunststoffbüchse 24, die mit
der
Gehäuseinnenwand drehfest verbunden ist. Als Gleitfläche wirkt die Berührungsfläche
zwischen der Schonbüchse einerseits und der Kunststoffbüchse andererseits. Die Kunststoffbüchse
kann beispielsweise aus Ferrocell bestehen. Zur Schmierung der Gleitfläche sind
in der Gehäusewand Leitungen 25 vorgesehen, durch die der Gleitfläche Schmieröl
zugeführt werden kann. Das bl fließt dabei durch einen Zulauf 26 in das Gehäuse
ein und durch einen Ablauf 27 wieder aus diesem heraus. Auch bei dieser Lagerkonstruktion
verhindert die isolierende Zwischenschicht zwischen Wellenstummel einerseits und
Gehäuse andererseits eine Zerstörung des Lagers durch Funkenerosionen.
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In Fig. 4 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Wellenlagerung dargestellt. In ein einseitig offenes Gehäuse 31 ragt der Wellenstummel
32 einer Papierleit-und Umlenkwalze. Auf dem Stummel 32 sind zwei Kugellagerpaare
33, 34 angeordnet, deren Innenring am Wellenstummel und deren Außenring an der Gehäuseinnenwand
anliegt. Die beiden Kugellagerpaare werden mittels Distanzringen 35, 36 im Abstand
gehalten.
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Kugeln und Ringe der Kugellager bestehen aus Stahl, sowohl die Innenringe
als auch die Außenringe sind vollständig von einer Keramikschicht umhüllt, so daß
der Wellenstummel gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert gelagert ist. Die Keramikschicht
kann in an sich bekannter Weise auf die Ringe der Kugellager aufgesprüht sein. Eine
Flüssigkeitsschmrung ist bei einer derartigen Lagerausführung nicht nötig.
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In einer abgewandelten Ausführungsform bestehen die Ringe der Kugellager
aus Kunststoff und die Kugeln aus Glas. Eine Keramikbeschichtung ist bei dieser
Ausführungsform nicht vorgesehen.
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Allen beschriebenen Lagern ist gemeinsam, daß die elektrisch leitende
Verbindung zwischen der Stahlwalze einerseits und der
Lagerung andererseits
durch die Verwendung elektrisch nicht leitender Substanzen vermieden wird. Wenn
die Stahlwalze in einem elektrischen Hochfrequenzfeld aufgeladen wird, verhindert
diese elektrische Isolation eine Funkenerosion des Lagers. Eine derartige Lagerkonstruktion
erlaubt es, auf großräumige, kompliziert aufgebaute und teuere Abschirmkondensatoren
zu verzichten, die beschriebenen Lager können ohne weiteres an Stelle bereits vorhandener
Lager herkömmlicher Bauart eingesetzt werden.