DE3123131A1

DE3123131A1 - "leitwalze mit wasserfuehrungselement fuer ein papiermaschinen-siebband"

Info

Publication number: DE3123131A1
Application number: DE19813123131
Authority: DE
Inventors: Dieter 7920 Heidenheim Egelhof; Karl Gaugenmaier; Josef MÜLLNER
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-12-30
Also published as: FI830149A0; JPH0316430B2; JPS58500903A; FI80088B; DE3123131C2; SE447918B; SE8300705D0; WO1982004450A1; SE8300705L; FI830149L; FI80088C

Description

Kennwort: "Strahlleitschuh"
Leitwalze mit Wasserführungselement für ein Papiermaschinen-Siebband Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche ist bekannt aus der DE-AS 28 10 692. Dort ist hinter einer Leitwalze ein Stützelement angeordnet, das als Saugkasten ausgebildet sein kann. Dieses Stützelement ragt mit einer spitzwinkeligen Kante in den keilförmigen Zwischenraum zwischen Walzenmantel und Siebband hinein. Seine dem Walzenmantel zugewandte Außenfläche kann als WasserfUhrungsfläche aufgefaßt werden. Nähere Angaben hierzu sind jedoch in der DE-AS nicht enthalten.
Eine ähnliche bekannte Vorrichtung mit einem Wasserführungselement ist beschrieben in der US-PS 3 065 789. Dort handelt es sich jedoch um Registerwalzen einer Langsieb-Papiermaschine. Eine solche Registerwalze hat stets einen massiven Walzenmantel und wird von dem geradlinig verlaufenden Siebband nur tangiert, jedoch nicht umschlungen. Die US-PS geht aus von der Tatsache, daß in dem keilförmigen Zwischenraum zwischen einer solchen Registerwalze und dem ablaufenden Siebband ein Unterdruck entsteht, von dessen Höhe die IntensitäfEer Entwässerung der Papierbahn abhängt. Es wird festgestellt, daß mit zunehmender Siebgeschwindigkeit der Unterdruck so hoch werden kann, daß die Entwässerung zu intensiv ist. Das dort vorgesehene Wasserführungselement dient deshalb außer zur Führung des Wassers vor allem zum Einstellen der Intensität der Entwässerung. Es ist hierzu parallel zur Sieblaufrichtung verstellbar, wobei sich der Abstand zwischen der spitzwinkligen Kante und der Ablauflinie des Siebbandes von der Registerwalze ändert. Im übrigen weist das bekannte Wasserführungselement eine das Siebband führende Leiste auf.
In der US-PS 2 900 023 sind dagegen reine Wasserführungselemente beschrieben, die also keine Siebführungsleisten aufweisen.
Es handelt sich wiederum um eine Vorrichtung an Registerwalzen einer Langsieb-Papiermaschine. Auch dort sind die Wasserführungselemente in Sieblaufrichtung verstellbar. Es wird dort angestrebt, den Abstand derart einzustellen, daß ein möglichst großer Entwässerungseffekt erzielt wird.
Im Gegensatz zu den Anordnungen mit Registerwalzen liegt bei der Erfindung der Fall vor, daß die Entwässerung der Papierbahn im Bereich der Umschlingung der Leitwalze stattfindet. Hierbei dringt das der Papierbahn entzogene Wasser zunächst in die am Walzenmantel der Leitwalze vorgesehenen Ausnehmungen ein. Hinter der Ablauflinie des Siebbandes der Leitwalze wird sodann zumindest ein Teil dieses Wassers wieder aus der Leitwalze herausgeschleudert. Dabei macht es Schwierigkeiten, dieses Wasser abzuführen. Es besteht nämlich die Tendenz, daß ein Teil dieses Wassers mit dem Siebband weiterläuft und ein anderer Teil mit der Leitwalze. Man hat versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu meistern, daß man die Leitwalze als Saugwalze ausführte.
Hierbei kam es jedoch zu einem starken Vernebeln des Wassers.
Die genannten Schwierigkeiten verstärken sich noch mit zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit der Papiermaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß das aus der Leitwalze austretende Wasser auch bei höchsten Papiermaschinengeschwindigkeiten störungsfrei abgeführt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben. Sie besteht im wesentlichen darin, daß das Maßverhältnis a/D außerordentlich stark verkleinert wird.
Es ist gemäß der Erfindung sogar noch kleiner als in dem extremen Beispiel der Figur 3 der US-PS 2 900 023, das von dem Urheber dieser Schrift als unzweckmäßig angesehen wird.
Es konnte überraschend festgestellt werden, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung das abzuführende Wasser einen sehr kompakten Strahl bildet, der leicht in eine Auffangwanne oder dergleichen gerührt werden kann. Anscheinend beruht die Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung darauf, daß die Führung der Wasserteilchen unmittelbar hinter dem Ablaufpunkt beginnt, bevor eine nennenswerte Vernebelung eintritt, also bevor Luft in den keilförmigen Zwischenraum eintreten kann.
Als ein wesentlicher Vorteil wurde erkannt, daß der Wasserstrahl auf seinem Weg in die Auffangwanne nur sehr wenig Luft mitnimmt (transportiert) und daß sich somit nur noch in sehr geringem Umfang ein lXasser-Luft-Gemisch bildet. Dadurch können die Abmessungen der Auffangwanne gegenüber bisherigen Konstruktionen wesentlich verringert werden, weil eine Luftausscheidung aus dem Siebwasser innerhalb der Auffangwanne nicht mehr notwendig ist. Auch der Auslaßquerschnitt der Wanne kann verkleinert werden, weil viel weniger Luft nach außen abgeführt werden muß.
Die genannten Vorteile können in vielen Papiermaschinen dahingehend genutzt werden, daß die Gesamt-Abmessungen der Papiermaschine kleiner werden, insbesondere die Bauhöhe. Dadurch verringern sich nicht nur die Herstellungskosten für die Papiermaschine, sondern auch die Gebäudekosten.
Die Leitwalze der erfindungsgemäßen Anordnung kann z.B. die Stelle einer Brustwalze einer Papiermaschine einnehmen, z.B. am Stoffauf lauf einer Tissue-Papiermaschine. Hierbei kann sie als Saugwalze oder als Egoutteur-Walze ausgebildet sein. In allen diesen Fällen ist die Leitwalze nur von einem einzigen Siebband umschlungen.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind jedoch die Doppelsiebformer, wobei die Leitwalze der erfindungsgemäßen Anordnung die Stelle der sogenannten Formierwalze einnimmt. Diese ist von zwei Siebbändern umschlungen, zwischen denen sich die zu entwässernde Papierbahn befindet. Doppelsiebformer verschiedener Bauart, die hierfür in Frage kommen, sind an sich bekannt, z.B.
aus der DE-PS 21 05 613 oder aus der Zeitschrift " Wochenblatt für Papierfabrikation " 1980, Seite 898.
Ein wichtiger weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn die Leitwalze gemäß Anspruch 4 nach Art einer Saugwalze ausgebildet ist. Hierbei kommt es darauf an, daß der im Inneren des Walzenmantels angeordnete Kasten relativ zur Spitzkante des Wasserführungselementes derart angeordnet wird, wie es im Merkmal c) des Anspruches 4 angegeben ist. Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß beim Betrieb dieser Anordnung in dem Kasten selbsttätig ein Unterdruck entsteht. Dieser Unterdruck kann in verschiedenen Anwendungsfällen der erfindungsgemäßen Anordnung deren Wirkung noch verbessern; d.h. das Abführen des Siebwassers ist nunmehr völlig problemlos. Anspruch 5 besagt mit anderen Worten, daß die Leitwalze keinerlei Sauganschlüsse aufweist.
In besonderen Fällen kann es sich jedoch ergeben, daß der durch die erfindungsgemäße Anordnung erzeugte Unterdruck nicht ausreicht. In diesem Falle kann mit Hilfe einer Saugeinrichtung (Anspruch 6) der Unterdruck erhöht werden. Es ist auch möglich, daß zusätzlich zu dem in Anspruch 4 angegebenen Kasten, in dem sich selbsttätig ein Unterdruck einstellt, ein weiterer Saugkasten angeordnet wird. In allen Fällen braucht man Dank der Erfindung von außen her weniger Unterdruck aufzubringen als bisher.
Man erzielt somit eine Energie-Einsparung.
Besonders günstige Ergebnisse können erzielt werden mit der im Anspruch 7 angegebenen Anordnung. Eine besonders einfache Bauweise ist im Anspruch 8 genannt. Danach entfällt der im Anspruch 4 angegebene Kasten.
Vorteilhaft, jedoch nicht in allen Fällen notwendig, ist es, das Wasserführungselement unmittelbar an das Siebband anzulegen. Man wird es hierzu mit einer Siebführungsleiste ausrüsten, die auch Teil eines mit dem Wasserführungselement integrierten Saugkasten sein kann (Ansprüche 9 und 10).
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Doppelsiebformer; Fig. 2 einen schematischen Teillängsschnitt durch den Anfangsteil der Siebpartie einer Tissue-Papiermaschine.
In Fig. 1 erkennt man von einem Doppelsiebformer ein Unterseb 10 und ein Obersieb 11, die gemeinsam eine Leitwalze 12 umschlingen und unmittelbar danach über ein Wasserführungselement 13 laufen, das mit einem Saugkasten 14 kombiniert ist. Die Leitwalze 12, im allgemeinen "Formierwalze" genannt, hat einen perforierten Walzenmantel 15 und einen Saugkasten 16 mit zwei Saugkammern 17 und 18. Das Wasserführungselement 13, auch "Strahlgleitschuh genannt, ist in dem keilförmigen Zwischenraum angeordnet, der sich zwischen dem Walzenmantel 15 und den von der Walze 12 ablaufenden Siebbändern 10 und 11 befindet. Das Wasserführungselement 13 ragt mit einer Spitzkante 20 in den vorgenannten Zwischenraum hinein und hat eine dem Walzenmantel 15 zugewandte Wasserführungsfläche 21. Der Abstand zwischen der Wasserführungsfläche 21 und dem Walzenmantel 15 ist anfangs, d.h. an der Spitzkante 20, ziemlich klein; er nimmt in Umlaufrichtung des Walzenmantels geringfügig, aber kontinuierlich zu. Schließlich kann er, wie in Fig. 1 dargestellt ist, in die Abdeckwand einer Siebwasser-Wanne 19 übergehen.
Die gemeinsame Ablauf linie der beiden Siebbänder 10 und 11 vom Walzenmantel 15 ist in der Fig. 1 durch den Punkt 22 dargestellt.
Der Abstand a zwischen der Ablauf linie 22 und der Spitzkante 20 des Strahlleitschuhes 13 beträgt nur etwa 15 % des Außendurchmessers D der Formierwalze 12. Hierdurch wird erreicht, daß das aus den Bohrungen des Walzenmantels 15 austretende Siebwasser äs ein kompakter Strahl 23 entlang der Führungsfläche 21 strömt und ohne nennenswerte Vermischung mit Luft in die Siebwasserwanne 19 gelangt. Hierbei entsteht in der Kammer 18 ein Unterdruck, und zwar auch dann, wenn diese von außen her nicht besaugt wird. Man wird also im allgemeinen nur in der ersten Kammer 17 von außen her Unterdruck erzeugen müssen.
Wesentlich ist hierbei, daß die - in Umlaufrichtung des Walzenmantels 15 gesehen - zweite Längswand 28 des zweiten Kastens 18 mit ihrer Dicht leiste 29 im Bereich der Spitzkante 20 angeordnet ist. Die Dichtleiste 29 hat eine Zulaufkante 31 und eine Ablaufkante 32. Zweckmäßig wird die Dicht leiste 29 derart angeordnet, daß die Zulaufkante 31 vor der Spitzkante 20 und die Ablaufkante 32 hinter dieser liegt, jeweils in Umlaufrichtung des Walzenmantels 15 gesehen.
Der Strahlleitschuh 13 dient zugleich als Siebführungselement. Man wird deshalb die Siebführungsfläche vorzugsweise mit einem verschleißfesten Belag ausrüsten. Dies ist in der Zeichnung nicht besonders hervorgehoben.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Leitwalze 42 eine Brustwalze, die einem Stoffauflauf 40 zugeordnet und nur von einem einzigen Sieb 41 umschlungen ist. Es ist wiederum ein Strahlleitschuh 43 vorgesehen, der in den wesentlichen Merkmalen mit dem Strahlleitschuh 13 der Fig. 1 übereinstimmt. Das Sieb 41 läuft hinter dem Strahlleitschuh 43 zusammen mit der gebildeten Papierbahn und zusammen mit einem weiteren Siebband 44 auf eine Formierwalze 39. Eine Siebwasserwanne ist mit 49 bezeichnet.
Die Brustwalze 42 kann einen perforierten Walzenmantel 45 und einen darin angeordneten Saugkasten 46 aufweisen. Anstelle des Saugkastens kann jedoch auch im Bereich zwischen der Ablauflinie 52 und der Spitzkante 50 des Strahlleitschuhes 43 nur eine Dichtleiste 48 angeordnet sein. Diese ist in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutet. Mit einer solchen Dichtleiste kann in ähnlicher Weise wie mit Hilfe von Unterdruck erreicht werden, daß das in den Bohrungen des Walzenmantels befindliche Siebwasser erst eine gewisse Strecke hinter der Ablauf linie 52 aus dem Walzenmantel 45 herausgeschleudert wird.
In beiden Ausführungsbeispielen (Figuren 1 und 2) kann die Leitwalze 12 bzw. 42 auch mit einem nicht perforierten Walzenmantel versehen werden. Es genügt, wenn der Walzenmantel von außen her Vertiefungen, z.B. Sackbohrungen, aufweist. Wesentlich ist nur, daß in irgendeiner Weise ein Speichervolumen für das Siebwasser vorgesehen ist.
In Fig. 1 laufen die beiden Siebe 10 und 11 in Richtung von unten nach oben über die Formierwalze 12. Hiervon kann jedoch auch abgewichen werden. Man kann z.B. die Anordnung gemäß Fig. 1 auf den Kopf stellen. Man müßte dann lediglieh die Siebwasserwanne 19 derart umgestalten, daß ihre Austrittsöffnung wieder im unteren Bereich angeordnet wäre. Die Wirkung des Strahlleitschuhes 13 ist in dieser Anordnung unverändert.
Die Erfindung ist auch anwendbar in einer Papiermaschinen-Walzenpresse, insbesondere dann, wenn in einem von einem Naßfilz (mit oder ohne Papier) durchlaufenen Preßspalt größere Wassermengen in Ausnehmungen einer Preßwalze gelangen und hinter dem Preßspalt wieder abgeschleudert werden.
Leerseite

Claims

Kennwort: " Strahlleit s chuh" Patentansprüche ( 14 Leitwalze mit Wasserführungselement für ein Papiermaschinen-Siebband, das eine zu entwässernde Papierbahn trägt, mit den folgenden Merkmalen: a) im Walzenmantel (15) der Leitwalze (12), die auf einem Teil ihres Umfanges von dem Siebband (11) umschlungen ist, sind Ausnehmungen vorgesehen zur vorübergehenden Speicherung von Wasser, das der Papierbahn entzogen und durch das Siebband hindurchgetreten ist ("Siebwasser"); b) zwischen dem Walzenmantel (15) der Leitwalze (12) und dem von der Walze ablaufenden Siebband (11) befindet sich ein keilförmiger Zwischenraum, in dem das Wasserführungselement (13) angeordnet ist, das sich aber die Länge der Leitwalze erstreckt und zum Abführen des aus den Ausnehmungen des Walzenmantels wieder austretenden Siebwassers dient; c) das Wasserführungselement (13) ragt mit einer spitzwinkligen Kante ("Spitzkantel" 20) in den keilförmigen Zwischenraum hinein und hat, ausgehend von der Spitzkante, eine dem Walzenmantel (15) zugewandte FUhrungsSläche (21), die das Wasser (23) entlang dem Walzenmantel führt; d) dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen der Spitzkante (20) und der Ablauflinie (22) des Siebbandes (11) von der Leitwalze (12) höchstens das C,2fache des Außendurchmessers (D) der Leitwalze (12) beträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand zwischen dem Wasserführungselement (13) und der Leitwalze (12), ausgehend von der Spitzkante (20), in Umlaufrichtung des Walzenmantels (15) kontinuierlich zunimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in einem Doppelsiebformer, wobei die Leitwalze (12) im Umschlingungsbereich des genannten Siebbandes (11) auch noch von einem zweiten Siebband (10) teilweise umschlungen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) der Walzenmantel (15) der Leitwalze (12) ist perforiert; b) im Inneren des Walzenmantels (15) befindet sich ein feststehender Kasten (18), der sich über die Walzenlänge erstreckt und zur Innenfläche des Walzenmantels (15) hin offen ist und an dieser anliegt, wobei der Innenraum des Kastens gegen den übrigen Innenraum des Walzenmantels abgedichtet ist; c) der zwei Längswände aufweisende Kasten (18) ist relativ zum Wasserführungselement (13) derart angeordnet, daß die - in Umlaufrichtung des WalzenmanteRs (15) gesehen -zweite Längswand (28) sich im Bereich der Spitzkante (20) befindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforation des Walzenmantels (15) die einzige Verbindung vom Innenraum des Kastens (18) nach außen hin bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten einen Anschluß für eine Saugeinrichtung aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, worin die Längswände des Kastens Dichtleisten tragen, von denen jede eine am Walzenmantel anliegende Dichtfläche aufweist, die - bezüglich der Umlaufrichtung des Walzenmantels - durch eine Zulaufkante und eine Ablaufkante begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Spitzkante (20) befindliche Dichtleiste (29) derart angeordnet ist, daß die Zulaufkante (31) vor der Spitzkante (20) und die Ablaufkante (32) hinter der Spitzkante (20) liegen, jeweils bezüglich der Umlaufrichtung des Walzenmantels (15).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen der Ablauflinie (52) des Siebbandes (41) und der Spitzkante (50) an der inneren Mantelfläche des eine Perforation aufweisenden Leitwalzenmantels (45) ein die Bohrungen vorübergehend absperrendes Element, z.B. eine Dichtleiste (48), vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserführungselement (13) eine Siebführungsleiste (9) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebführungsleiste (9) Teil eines Saugkastens (14) ist.