DE3148578C2

DE3148578C2 - Vorrichtung zur Beeinflussung des Druckes in dem Keilspalt einer Trockenpartie für Papiermaschinen

Info

Publication number: DE3148578C2
Application number: DE3148578A
Authority: DE
Inventors: Pekka Eskelinen; Matti Turku Nurmio
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1980-12-12
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1986-09-18
Also published as: US4516330A; DE3148578A1; FI803891L; FI65460C; CA1184377A; FI65460B; SE454449B; SE8107448L

Abstract

Durch die sich in der Pressen- oder Trockenpartie einer Papiermaschine bewegenden Oberflächen von Zylindern oder Tüchern werden Luftschichten induziert, die in den von Tüchern/Bahn und Zylinderoberfläche begrenzten Schächten oder Spalten Über- und Unterdrücke erzeugen. Diese Über- und Unterdrücke schaden dem gegenseitigen Stützkontakt von Bahn und Tuch. Die vorliegende Anmeldung stellt ein Verfahren vor, mit dem genannte nachteilige Über- und Unterdrücke eliminiert werden. Dies erfolgt dadurch, daß auf das Druckniveau genannter Spalte eingewirkt wird, indem durch an betreffendem Spalt angeordnete Blasteile (16, 17, 18, 19) in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung des an genannten Blasteilen (16, 17, 18, 19) entlanggeführten Laufes Bahn/Tuch (W, 15) und möglicherweise auch in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung der Zylinderoberfläche Luft geblasen wird. Durch diese Blasung wird Luft aus Spalen (N) oder Räumen mit Überdruck ejektiert, die auf der entgegengesetzten Seite des Laufes von Bahn und Tuch (W, 15) im Bereich von Spalten (N-) mit Unterdruck liegen. Zur Ausführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung dargestellt, die aus einem an betreffendem Spalt (N, N-) angeordneten Blaskasten besteht. Der Blaskasten ist an Druckluft erzeugende Vorrichtungen angeschlossen und hat einen oder mehrere Düsenspalte. Am Düsenspalt befindet sich eine bogenförmige Düsenoberfläche im Bogenwinkel von ca. 30 . . . 70 °. Die Richtung der aus den Düsenspalten ausgeblasenen

Description

Die Erfindung bezieht Eich auf eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Druckes in dem Keilspalt einer Trokkenpartie für Papiermaschinen nach dem Obei begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 31 46 935 mit älterem Zeitrang ist eine derartige Vorrichtung bekannt bei der die Papierbahn Druckluftströmungen ausgesetzt ist, die in einem vorgegebenen Winkel auf sie auftreffen. Infolge der mechanischen und Reibungseffekte, die zwischen der Papierbahn und den Druckluftströmungen auftreten, erleidet die empfindliche Oberflächenstruktur der Papierbahn Schaden. Da die Papierbahn angeblasen wird, um gegen das Sieb gedrückt zu werden, ist diese Vorrichtung nur dort anwendbar, wo die Papierbahn innerhalb des Trockensiebs läuft Die direkt auf die Papierbahn wirkende Druckluftströmung kann besonders im Einlaufbereich durch Bildung von Beulungen der Papierbahn zur Faltenbildung oder Rissen führen, wenn der zwischen der Papierbahn und dem Trockensieb herrschende Überdruck nicht durch das Trockensieb austreten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein sattes Aufliegen der Papierbahn am Trockensieb ermöglicht, ohne dabei Veränderungen an der vorbeilaufenden Papierbahn zu verursachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentan-

gciuSt.

Die Druckbeeinflussung erfolgt auf der Siebseite in der Weise, daß an den betreffenden Stellen durch Ejektorwirkung ein Sog hervorgerufen wird, der entweder einen Überdruck im Keilspalt abbaut oder auf der dem Keilspalt gegenüberliegenden Seite einen dem Unterdruckniveau im Keilspalt entsprechenden Unterdruck aufbaut. Diese Druckluftströmungen werden parallel zur Papierbahn oder von der Papierbahn weg gerichtet, so daß die Oberflächenstruktur der Papierbahn geschont wird und Abdichtungsprobleme entfallen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung besä schrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Bildung von Überdruck in einem anlaufscitigen Keilspalt einer Trockenpartie;

Fig.2 die Entstehung von Unterdruck in einem ablaufseitigen Keilspalt;

F i g. 3 durch Überdruck verursachte, das Trockensieb durchlaufende Luftströmungen bei luftdurchlässigen Trockensieben und Papierbahnen;

Fig.4 durch Überdruck verursachte, das Trockensieb durchlaufende Luftströmungen bei luftdurchlässigen Trockensieben und Papierbahnen;

Fig.5 einen mit einer Einfilzführung versehenen Trockenpartieabschnitt mit dn sich ausbildenden Über- und Unterdruckzqnen;

F i g. 6 in schematischer Seitenansicht einen mit einer Einfilzführung versehenen Trockenpartieabschnitt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beeinflussung des Druckes im Keilspalt;

F i g. 7 in größerem Maßstab eine Foil-Düse mit zwei

Austrittsöffnungen;

F i g. 8 in größerem Maßslab eine Foil-Düse mit einer Austrittsöffnung.

Nach Fig. 1 kommt eine Papierbahn-Trockensieb-ICombination W/Fan eine Walze 1, wobei die Walzenoberfläche und die Kombination W/F zwischen sich einen Keilspalt begrenzen, in dem unter Einwirkung von Grenzschichtströmungen Γ+ und K+ ein Oberdruck N+ entsteht der bestrebt ist, in Strömungen Fi auszutreten.

Nach F i g. 2 verursacht die von der Walze 1 ablaufende Kombination W/F eine Grenzschichtströmung Κ—, die zusammen mit der Grenzschichtströmung Τ— im Keilspalt einen Unterdruck N— erzeugt, den eine Strömung Fi auszugleichen versucht

In F i g. 1 und 2 sind die Trockensiebe Fiuftundurchlässig. Fig.3 und 4 dagegen aeigen luftdurchlässige Trockensiebe F. Dabei ist die Entstehung des Überdrucks /V⁺ im Keilspalt der in Fig. 1 ähnlich, wobei jedoch der Überdruck N ⁺ im Keilspalt als Strömung Fi durch die Kombination W/F ausströmt Dementspre- Ciicitu ciiuLCiicii uauii r^ ig.7uuiut ucii uiuciui u\-n. /τ — am Keilspalt Strömungen F3 durch die Kombination W/ F.

In F i g. 5 ist ein Trockenpartieabschnitt dargestellt in dem die Papierbahn W zwischen Oberwalzen 1 und Unterwalzen 2 läuft wobei sie vom Trockensieb F getragen wird. Hierbei entstehen im Bereich der Anlauf- bzw. Ablaufstellen zwischen den freien Oberflächen der Walzen 1, 2 und der Kombination W/F abwechselnd Keilspalte mit Über- N+ ₂, iV+ ₄, N+ 6 bzw. Unterdruck N— i, /V—3. N—s. Die neuralgischen Stellen sind an dem ersten, zweiten, fünften und sechsten Keilspalt in denen die am Trockensieb F herrschende Druckdifferenz bestrebt ist die Papierbahn W vom Trockensieb Fabzuheben, wodurch die Papierbahn VV reißen kann.

F i^σ. ö ze!⁰'! einen Trockenⁿsrt!eabschpitt mit ριπργ Reihe von Oberwalzen 13 und einer Reihe Unterwalzen 14. Die Oberwalzen 13 und Unterwalzen 14 liegen auf Lücke. Ein Trockensieb 15 läuft schlängelnd von einer Oberwalze i3 zur nächsten Unterwalze 14 und umgekehrt Die Papierbahn W befindet sich an den Oberwalzen 13 zwischen Trockensieb 15 und Walze 13, an den Unterwalzen 14 außen auf dem Trockensieb 15.

Die freien Oberflächen der Walzen 13, 14 und des Trockensiebs 15 bzw. der Papierbahn W begrenzen Keilspalte, in denen sich je nach der Bewegungsrichtung Unter- oder Überdruck (N+ oder N-) bildet Zur Eliminierung von nachteiligem Über- oder Unterdruck sind an den Keilspalten Blasvorrichtungen 16.17,18,19 angebracht, aus denen gerichtete Druckluftströmungen Si, S₂, Si ausgeblasen werden.

Die eine Seite einer mit einer Austrittsöffnung 20 versehenen Blasvorrichtung 17 ist nach Fig.6 zur Oberfläche der Walze 14 hin mit einer Dichtungsblende 22 abgedichtet.

Die aus der an der Seite der Papierbahn Woder des Trockensiebs 15 befindlichen Austrittsöffnung 20a ausströmende Druckluftströmung Si wird durch Nutzung des Coanda-Effekts so gerichtet, daß sie entgegengesetzt zur Laufrichtung von Trockensieb 15 und Papierbahn VV verläuft.

Die Druckluftströmüp.g Si, die aus einer vom Trokkensieb 15 weggerichteten Austrittsöffnung 206 der an der Oberwalze 13 befindlichen, mit zwei Austrittsöffnungen 20a, 2OZ? ausgerüsteten Blasvorrichtung 18 austritt wird so gerichtet daß sie dieselbe Richtung hat, wie die neben der Blasvorrichtung 18 angebrachte Hilfswand 23. Die Hilfwand 23 verstärkt die Eiektionswirkung der Druckluftströmungen Si und S2.

Das Druckniveau der Keilspalte ändert sich durch die Ejektionswirkung der aus den Austrittsöffnungen 20; 20a, 206 austretenden Druckluftströmungen Si, S₂. Das erforderliche Druckniveau im Keilspalt wird durch Regulierung der Druckiuftmenge in der Blasvorrichtung 16, 17, 18, 19 erreicht Als Beispiel soll ein Versuchsergebnis erwähnt werden. Im Keilspalt herrschte anfangs ein Überdruck N+ von 2 ... 5 Pa. Mit Hilfe einer Blasvorrichtung 16,17,18,19 wurde im Keilspalt ein Unterdruck N— von 700 Pa erreicht Durch Änderung der Druckiuftmenge in der Blasvorrichtung 16,17,18,19 ist im Keilspalt jedes beliebige Druckniveau zwischen den vorstehend genannten Drücken erreichbar.

Die Blasvorrichtungen 16,17,18,19 werden an Keilspalten angebracht an denen eine auftretende Druckdifferenz bestrebt ist die Papierbahn W vom Trockensieb 15 abzuheben. Die Blasvorrichtungen 17, 18 an Keilspalten mit einem Überdruck N-l· ejektieren durch ihre Druckluftströmungen Si, S3 LrP aus den Keilspalisn mit Überdruck Λ'+, während die Blssvorrichtunger, 16 und 19 an den Keilspalten mit Unterdruck N— auf der entgegengesetzten Seite von Papierbahn W und Trockensieb 15 angebracht sind, wobei die Druckluftströmungen Si, einen Unterdruck erzeugen, durch den der an dieser Stelle auf der anderen Seite von Trockensieb 15 und Papierbahn W im Keilspalt herrschende Unterdruck N— kompensiert wird, so daß keine nachteilige große Druckdifferenz entstehrn kann. An den Blasvorrichtungen 16, 19 befinden sich Hilfswände 23, die mit den Blasvorrichtungen 16,19 Räume eingrenzen, die an einer Seite durch das Trockensieb 15 und die Papierbahn Wbegrenzt werden. Die Druckluftströmungen Si, S₂ ejektieren aus genannten Räumen Luft, so daß der dort entstehende Unterdruck im wesentlichen ebenso groß ist wie der auf der anderen Seite von Papierbahn W und Trockensieb 15 im Keilspalt herrschende Unterdruck N-. Außerdem entsteht infolge der Druckluftströmungen Si an der Außenfläche der Blasvorrichtung 16, 19 hinter der Austrittsöffnung 20, 20a ein Unter Jruck, aufgrunddessen die Papierbahn W und das Trockensieb 15 eine bestimmte Gleichgewichtslage einnehmen.

F i g. 7 und 8 zeigen zwei Ausführungstormen der Blasvorrichtung 118,117 im Querschnitt. Diese erstrekken sich zweckmäßig über die ganze Breite der Papierbahn W und die Druckluft wird entweder von beiden Stirnenden oder nur von einem Stirnende der Blasvorrichtungen 118,117 in diese zugeführt.

Gemäß F i g. 7 hat die Blasvorrichtung 118 zwei Austrittsöffnungen 120a und 1206. Sie ist bezüglich ihrer vertikalen Mittelebene symmetrisch. Die Austrittsöffnun^cn 120a, 1206 werden vor. der Hilfsplatte 123 und den gekrümmten Düsenflächen 101a und 1016 der Blasvorrichtung 118 begrenzt Die auf die AusHttsöffnungen 120a, 1206 folgenden Düsenflächeii 101a und 101J? sind bogenförmig, z. B. in Form eines Kreisbogens R innerhalb eines Winkels λ = ca. 30 ... 70° gekrümmt; darauf folgen von der Stelle K aus ebene Außenseiten 102a; 1026, die durch eine ebene Oberwand 103 miteinander verbunden sind. Durch den Einfluß, des -jCoanda-Effektes folgen die aus den Austrittsöifnüngen 12Oa₁ 1206 geblasenen Druckluftströmungen den gekrümmten Düsenflächen 101a; 1016 bis zu einem Winkel von oc = ca. 70°.

Nach Fig.8 hat die Blasvorrichtung 117 eine Austrittsöffnung 120, die von einer Kante 104' einer Wand

Ol <+ö O/ö

104 und von einer gekrümmten Düsenfläche 101 begrenzt wird. Auf die Austrittsöffnung 120 folgt die gekrümmte Düsenfläche 101, die über einen Bogenwinkel λ = ca. 30 ... 70" einen Radius R hat, wonach an der Stelle K eine ebene Außenseite 102 beginnt. Außerdem gehören zur Blasvorrichtung 117 ebene Wände 105 und 106.

Bei der gezeigten Vorrichtung entsteht keine Reibung zwischen Trockensieb und Papierbahn und somit tritt auch kein Verschleiß auf. Dies liegt daran, daß die in der Erfindung verwendete Blasvorrichtung als sog. Foil-Düse ausgebildet ist, an deren Tragfläche das Trockensieb bzw. die Papierbahn infolge der eingeblasenen Druckluftströmung eine sog. Gleichgewichtslage im Abstand zur Tragfläche einnimmt Der Abstand zwisehen der Tragfläche der Foil-Düse und dem Trockensieb oder der Papierbahn beträgt immer einige Millimeter. Da die Düsenfläche derart ausgestaltet ist, daß die Druckluftströmung wenigstens um ca. 30° aus ihrer ursprünglichen Richtung umgeienkt wird, ist die gegen das Trockensieb oder die Papierbahn gerichtete Düsenfläche gekrümmt ohne irgendwelche scharfe Kanten zu besitzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beeinflussung des Druckes in dem Keflspalt einer Trockenpartie für Papiermaschinen mit einer Blasvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (16,17, 18,19) auf der Überdruckseite des am Keüspalt verbeilaufenden Trockensiebs (15) angeordnet ist und die aus jeder Austrittsöffnung (20, 20a, 20ö; 120, 120a, 120b) austretende Druckluftströmung (Si, S₂, S₃) entgegengesetzt zur Laufrichtung des Trockensiebs (15) und/oder der Walze (14) gerichtet ist und jede Austrittsöffnung (120, 120a, 1200,} zusammen mit der ihr zugeordneten Außenseite (102, 102a, 102Z^ der Blasvorrichtung (16,17,18,19) und der ihr gegenüberliegenden Oberfläche des Trockensiebs (15) bzw. der Walze (14) infolge der Ejektorwirkung auf der Überdruckseite (N⁺) des Trockensiebs (15) einen Druckabbau herbeiführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (18) in einem anlaufseitigen Keilspalt angeordnet ist und zwei Austrittsöffnungen (20a, 20b) aufweist, die jeweils eine Druckluftströmung (Si, S3) entgegengesetzt zur Laufrichtung des Trockensiebs (15) bzw. der Walze (14) richten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (17) in einem anlaufseitigen Keilspalt angeordnet ist und mit einer den Keilspalt gegen die Walze (14) abschließenden Dichtungsblc.ide (22) versehen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (16,19) außerhalb eines ablaufseitigen Keilspalts -ngeordnet und mit einer Hilfswand (23) versehen ist, die sich von der Außenseite der Blasvorrichtung (16, IS) zum Trokkensieb (15) und in dessen Laufrichtung erstreckt und im Zusammenwirken mit der Blasvorrichtung (16,19) einen Unterdruckbereich ausbildet

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (19) eine zweite Austrittsöffnung (20ό) aufweist, die eine Druckluftströmung (S2) tangential entgegengesetzt zur Laufrichtung des Trockensiebs (15) an die Hilfswand (23) richtet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (16,17,18,19) mit einer Foil-Düse mit einer Tragfläche gestaltet ist, die parallel zur Laufbahn des Trokkensiebs (15) bzw. der Papierbahn (W) angeordnet ist und im Zusammenwirken mit der gegen die Laufrichtung des Trockensiebs (15) bzw. der Papierbahn (W) gerichteten Druckluftströmung (S\) den Trokkensieb- bzw. den Papierbahnlauf in einer bestimmten Lage relativ zur Tragfläche stabilisiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Austrittsöffnung (120; 120a, 120i>; der Foil-Düse (117; 118) und der als Tragfläche (102; 102a, 1026; gestalteten Außenseite eine über einen Bogenwinkel von a = 30° bis 70° •gekrümmte Düsenfläche (101; 101a, 101 b) angeordnet ist, an der die Druckluftströmungen (Si; S\, S2) infolge des Coanda-Effektes umgelenkt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Foil-Düse (118) bezüglich ihrer Mittelebene symmetrisch ist und im Zusammenwirken mit einer gekrümmten Hilfsplatte (123), die den durch einen Spalt unterbrochenen, gekrümmten Düsenflächen (101a, 101 b) gegenüberliegt, zwei die Druckluftströmungen (Su S₂) entgegengesetzt richtende Austrittsöffnungen (120a, 120b) ausbildet