DE3910612A1 - Ein-sieb-trockengruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ein-Sieb-Trockengruppe, vorzugsweise als Teil einer Trockenpartie für eine Maschine zur Herstellung oder Behandlung einer Papier-, Karton- oder ähnlichen Bahn, im einzelnen mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angege­ benen Merkmalen. In einer solchen Trockengruppe läuft die zu trocknende Bahn immer gemeinsam mit dem endlosen Stützband, das vorzugsweise ein Siebband ist. Bahn und Siebband laufen zunächst über einen der Trockenzylinder und von diesem über eine Leitwal­ ze zum nächsten Trockenzylinder u.s.w. Es versteht sich, daß die zu trocknende Bahn sich stets auf der Außenseite des endlo­ sen Siebbandes befindet. Somit liegt die zu trocknende Bahn an den Trockenzylindern zwischen der Zylindermantelfläche und dem Siebband, d. h. sie kommt jedesmal in direkten Kontakt mit den Trockenzylindern. An den Leitwalzen befindet sich dagegen das Siebband zwischen der Walzenmantelfläche und der zu trocknenden Bahn.

Stand der Technik

1. DE-OS 31 32 040
2. WO 87/06 635
3. DE-GM 81 36 028.

Die Fig. 1 der DE-OS 31 32 040 zeigt eine Ein-Sieb-Trockengrup­ pe, worin sämtliche Trockenzylinder auf gleicher Höhe, d.h. in einer einzigen Zylinderreihe angeordnet sind. Dies hat den Nach­ teil, daß auf einer vorgegebenen Länge nur verhältnismäßig weni­ ge Trockenzylinder angeordnet werden können. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist in Fig. 2 vorgesehen, die Trockenzylinder ab­ wechselnd in zwei zueinander parallelen Zylinder-Reihen anzuord­ nen; dargestellt sind zwei Zylinder-Reihen, die sich horizontal erstrecken und in einem gewissen Abstand übereinander liegen. Es versteht sich, daß eine derartige Trockengruppe eine Antriebs­ einrichtung benötigt; eine solche ist jedoch in der DE-OS 31 32 040 nicht offenbart.

In der WO 87/06 635 ist eine sehr ähnliche Ein-Sieb-Trockengruppe einschließlich einer Antriebseinrichtung beschrieben. Diese An­ triebseinrichtung ist an die Trockenzylinder der oberen Zylin­ der-Reihe gekoppelt. Eine derartige Antriebseinrichtung hat den Nachteil, daß man an jedem der angetriebenen Trockenzylinder zwei unterschiedliche Lagerzapfen vorsehen muß, nämlich einen relativ kurzen Lagerzapfen auf Führerseite und einen längeren Zapfen auf Triebseite. Außerdem muß die Antriebsenergie vom Trockenzylinder über die Papierbahn auf das Trockensieb übertra­ gen werden.

Das DE-GM 81 36 028 beschreibt eine Zwei-Sieb-Trockengruppe mit verschiedenen Antriebseinrichtungen. Bei einer dieser Antriebs­ einrichtungen ist vorgesehen, nur die Leitwalzen anzutreiben, wobei die Leitwalzen einer Trockengruppe mittels Stirnzahnrä­ dern, die miteinander in direktem Eingriff stehen, aneinander gekoppelt sind. Wegen des großen Bauaufwandes ist eine derartige Antriebseinrichtung bisher in der Praxis nicht angewandt worden. Sie konnte bisher auch nicht auf Ein-Sieb-Trockengruppen über­ tragen werden, insbesondere wegen der hierfür ungünstigen Anord­ nung der Leitwalzen untereinander.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein-Sieb-Trocken­ gruppe derart zu gestalten, daß zumindest ein beträchtlicher Teil der Antriebsleistung über einige der Leitwalzen zugeführt werden kann. Es versteht sich, daß der hierfür erforderliche Bauaufwand möglichst gering gehalten werden soll. Erwünscht ist zugleich, daß die Baulänge der Trockengruppe (für eine bestimmte Anzahl von Trockenzylindern) möglichst gering ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches 1 gelöst. Durch die Erfindung wird in geschickter Weise die Tatsache genutzt, daß - bei Anordnung der Trockenzylinder abwechselnd in zwei zueinander parallelen Zylinder-Reihen - we­ nigstens eine sogenannte Zylinder-Dreier-Gruppe entsteht, zu der zwei eng benachbarte Leitwalzen gehören. Diese beiden Leitwal­ zen, die ein Leitwalzenpaar bilden, können nun durch ein einfa­ ches Zahnradgetriebe aneinandergekoppelt und mit einem Antriebs­ motor verbunden werden. Da die zwei Leitwalzen stets gleiche Drehrichtung haben, muß das genannte Getriebe eine ungerade An­ zahl von miteinander kämmenden Zahnrädern aufweisen. In den mei­ sten Fällen wird man mit nur drei Zahnrädern auskommen, wobei die beiden äußeren Zahnräder auf den Leitwalzen sitzen. Vorzug­ weise wird man den Antriebsmotor an das mittlere Zahnrad kop­ peln, das mit den beiden äußeren Zahnrädern in Eingriff steht.

Es ist denkbar, die zuvor beschriebene Antriebeinrichtung für ein Leitwalzen-Paar zu ergänzen um einen zusätzlichen Antrieb, dessen Motor über ein Getriebe an einen der Trockenzylinder der Ein-Sieb-Trockengruppe gekoppelt ist. Vorzugsweise wird man je­ doch die erfindungsgemäße Ein-Sieb-Trockengruppe in der Regel derart ausgestalten, daß der gesamte Antrieb ausschließlich über Leitwalzen erfolgt (Anspruch 2). Dies hat den Vorteil, daß das umlaufende endlose Siebband über Walzen angetrieben wird, die direkten Kontakt mit dem Siebband haben. Die Papierbahn-Ge­ schwindigkeit ist somit exakt steuerbar, da die Papierbahn einen sehr intensiven Kontakt mit dem Siebband hat.

In den Druckschriften 1 und 2 sind die beiden Zylinder-Reihen in einem verhältnismäßig großen Abstand übereinander angeordnet, der ungefähr gleich dem Zylinder-Durchmesser ist. Dies hat zur Folge, daß die zwei Leitwalzen eines Leitwalzenpaares schräg übereinander liegen. Hierdurch ist der Bau eines einfachen Ge­ triebes für das Leitwalzen-Paar außerordentlich erschwert. Eine im Vergleich hierzu wesentlich einfachere Gesamt-Anordnung ist im Anspruch 3 angegeben. Es hat sich gezeigt, daß diese Merk­ malskombination eine geschickte Kompromißlösung darstellt zwi­ schen den beiden unterschiedlichen Anordnungen der Fig. 1 und 2 der DE-OS 31 32 040. Zwar ist die erforderliche Baulänge etwas größer, verglichen mit der Fig. 2 der DE-OS. Jedoch kann das erfindungsgemäße Antriebskonzept mit sehr einfachen Getriebe- Konstruktionen (insbesondere mit horizontalen oder vertikalen Gehäuse-Trennfugen) realisiert werden. Bevorzugt ist diese Ge­ samt-Anordnung anwendbar bei horizontal angeordneten Trockenzy­ linder-Reihen, wobei auch die Leitwalzen alle horizontal neben einander liegen. Denkbar ist jedoch auch ein um 90° verdrehte Anordnung, das heißt mit vertikal angeordneten Trockenzylinder- Reihen.

Die genannte Gesamt-Anordnung bietet auch noch einen weiteren Vorteil: Bekanntlich müssen die Leitwalzen als Saugwalzen ausge­ bildet sein, weil in ihrem Bereich die Papierbahn auf der Außen­ seite des Stützbandes liegt und mit Hilfe von Unterdruck gegen die Fliehkraft am Stützband festgehalten werden muß. Es bereitet jedoch Schwierigkeiten, eine mit innenliegendem feststehenden Saugkasten ausgerüstete Leitwalze an eine Antriebseinrichtung zu koppeln. Nun wurde aber erkannt, daß es die im Anspruch 3 be­ schriebene Gesamt-Anordnung ermöglicht, in der "Tasche" (die durch zwei benachbarte Trockenzylinder und durch die dazwischen liegende Leitwalze begrenzt ist), ausreichend Platz vorzusehen für einen sogenannten externen Saugkasten. Dieser kann vorzugs­ weise gemäß der parallelen Anmeldung (Akz. P 4618) ausgebildet werden. Der Vorteil eines externen Saugkastens be­ steht darin, daß man die Saugleitung nicht durch den Walzen­ zapfen (und somit evtl. durch die Antriebseinrichtung) hindurch führen muß . Vielmehr kann man für den Antrieb der Walze einen einfachen Antriebszapfen als Verlängerung des Lagerzapfens vor­ sehen und daneben kann (ebenfalls am triebseitigen Ende) eine separate Saugleitung an den externen Saugkasten ausgeschlossen werden.

Generell ist beim Antrieb einer Ein-Sieb-Trockengruppe allein über Saugleitwalzen noch folgendes zu beachten: Da die angetrie­ benen Saugleitwalzen vorzugsweise gelochte Walzenmäntel haben, ist eine verhältnismäßig hohe Reib-Haftung zwischen dem ange­ triebenen Walzenmantel und dem Siebband vorhanden. Es wurde er­ kannt, daß diese Reibhaftung über den gesamten Geschwindigkeits­ bereich annähernd konstant bleibt. Somit wird die gewünschte Papierbahngeschwindigkeit wesentlich genauer eingehalten als bei Antrieb der Trockengruppe über die Trockenzylinder. Denn be­ kanntlich haben die Trockenzylinder eine ganz glatte Mantel­ fläche. Außerdem befindet sich die Papierbahn stets zwischen der Zylinder-Mantelfläche und dem Siebband. Folglich ist dort die Reibhaftung zwischen der Zylinder-Mantelfläche und dem Siebband wesentlich geringer. Dagegen wird bei dem direkten Antrieb des Siebbandes über die Saugleitwalzen die Tatsache genutzt, daß die Papierbahn immer synchron läuft mit dem luftdurchlässigen und an der Oberfläche rauhen Siebband.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht auf einen Teil der Trockenpartie einer Papierherstellungsmaschine.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil-Querschnitt entlang der Linie II der Fig. 1 (in vergrößertem Maßstab).

In Fig. 1 ist eine zu trocknende Papierbahn 9 mit einer gepunk­ teten Linie dargestellt. Die Papierbahn durchläuft eine Walzen­ presse 10, danach eine erste Trockengruppe 20 und wird dann wei­ tergeführt in eine zweite Trockengruppe 40, die nur teilweise sichtbar ist. Der Preßspalt der Walzenpresse 10 befindet sich im unteren Bereich einer glatten Preßwalze 11. Die Papierbahn 9 läuft hinter diesem Preßspalt auf der glatten Walze 11 nach oben und von dort auf eine Papierleitwalze 12.

Die erste Trockengruppe 20 ist eine sogenannte Ein-Sieb-Trocken­ gruppe; d.h. sie hat ein einziges, vorzugsweise als Siebband ausgebildetes, endloses Stützband 8. Dieses Stützband 8 verei­ nigt sich auf der Papierleitwalze 12 mit der zu trocknenden Pa­ pierbahn 9 und führt die Papierbahn durch die gesamte Trocken­ gruppe 20. Hinter der Papierleitwalze 12 laufen Stützband 8 und Papierbahn 9 gemeinsam zunächst über eine (innerhalb der Stütz­ bandschlaufe liegende) Leitwalze 13, dann über die folgenden Zylinder und Walzen:
Einen ersten Trockenzylinder 21,
eine erste Saugleitwalze 31,
einen zweiten Trockenzylinder 22,
eine zweite Saugleitwalze 32,
einen dritten Trockenzylinder 23,
eine dritte Saugleitwalze 33,
einen vierten Trockenzylinder 24,
eine vierte Saugleitwalze 34.

Wie man sieht, liegen sämtliche Trockenzylinder 21-24 außerhalb der Stützbandschlaufe 8, und zwar an der Unterseite derselben. Die Saugleitwalzen 31-34 liegen dagegen alle innerhaib der Stützbandschlaufe. Am Ende der ersten Trockengruppe 20 wird die Papierbahn 9 vom Stützband 48 der zweiten Trockengruppe 40 über­ nommen. Darin laufen Stützband 48 und Papierbahn 9 gemeinsam zunächst über eine Saugleitwalze 51, dann über einen Trockenzy­ linder 41, eine Saugleitwalze 52 und über einen Trockenzylinder 42. Weitere Saugleitwalzen und Trockenzylinder folgen, sind je­ doch in der Zeichnung nicht mehr dargestellt. Auch in der zwei­ ten Trockengruppe 40 liegen die Trockenzylinder außerhalb und die Saugleitwalzen innerhalb der Stützbandschlaufe 48. Im Ge­ gensatz zur ersten Trockengruppe 20 liegen hier die Trockenzy­ linder 41 u. 42 an der Oberseite des Stützbandes 48. Deshalb kommt in der ersten Trockengruppe 20 die eine Seite der Papier­ bahn 9 in Kontakt mit den Trockenzylinder 21-24; in der zweiten Trockengruppe 40 kommt dagegen die andere Papierseite in Kontakt mit den Trockenzylindern 41-42.

In beiden Trockengruppen 20 u. 40 sind die Trockenzylinder ab­ wechselnd in zwei zu einander parallelen Zylinder-Reihen ange­ ordnet, zwischen denen ein Abstand h besteht. Insgesamt sind aber die Trockenzylinder der ersten Gruppe 20 höher (über dem Maschinenfußboden) angeordnet, als die Trockenzylinder der zwei­ ten Trockengruppe 40. Die erste Trockengruppe 20 umfaßt insge­ samt vier Trockenzylinder. Diese Anzahl kann jedoch ohne weite­ res nach oben oder nach unten variiert werden.

Die Fig. 1 zeigt ferner, daß die Saugleitwalzen stets paarweise angeordnet sind. Beispielsweise bilden die erste und die zweite Saugleitwalze 31 u. 32 ein Leitwalzen-Paar, die in relativ gerin­ ger Entfernung voneinander angeordnet sind. Dieses Leitwal­ zen-Paar 31 u. 32 liegt zwischen den Trockenzylindern 21, 22, 23 einer sogenannten Zylinder-Dreier-Gruppe. Diese Dreier-Gruppe ist durch zwei benachbarte Zylinder 21 u. 23 der unteren Zylin­ der-Reihe und durch einen mittleren Zylinder 22 gebildet, der zur oberen Zylinder-Reihe gehört.

Der Antrieb der ersten Ein-Sieb-Trockengruppe erfolgt allein über die Saugleitwalzen 31-34. Zu diesem Zweck ist jedem Leit­ walzen-Paar ein Zahnradgetriebe 35 zugeordnet, das ein Gehäuse und drei miteinander kämmende Stirnzahnräder umfaßt. Die zwei äußeren Zahnräder 36 u. 37 sitzen auf den Leitwalzen-Antriebs­ zapfen (z. B. 32 in Fig. 2), die im Getriebegehäuse 35 gelagert sind. Das mittlere Zahnrad 38 hat einen Antriebszapfen 39, an den ein Motor koppelbar ist. Auf dem Getriebegehäuse 35 kann ein Lager 19 für einen Schaber 18 angeordnet werden (in Fig. 2 weg­ gelassen).

Die beiden Saugleitwalzen 33 u. 34 sind ebenfalls durch ein Zahn­ radgetriebe aneinandergekoppelt, welches identisch zu dem Zahn­ radgetriebe 35 ausgebildet werden kann. Ein weiteres Zahnradge­ triebe der gleichen Bauart kann zum Antrieb der Saugleitwalzen 51 u. 52 verwendet werden. Es ist jedoch zweckmäßig, dieses Ge­ triebe in einer um 180° verdrehten Position anzuordnen; denn es wird zweckmäßig an der Unterseite eines in Fig. 1 nicht dar­ gestellten Längsträgers befestigt.

Alle Saugleitwalzen 31-34 sowie 51 u. 52 haben anstelle eines internen Saugkasten einen externen Saugkasten 17. Hierdurch wird vermieden, daß Saugleitungen durch das Getriebe 35 hindurch ge­ führt werden müssen oder daß der Saugkasten auf Antriebsseite in einem speziellen, im Inneren der Walze liegenden und daher von außen nicht zugänglichen zusätzlichen Wälzlager gelagert werden muß. Wie schon erwähnt sind die triebseitigen Enden der Saug­ leitwalzen 31 u. 32 im Getriebegehäuse 35 gelagert. Abweichend hiervon könnten auch normale und vom Getriebe 35 separate Lager vorgesehen werden. In diesem Falle müßte das Getriebe in etwas größerer Entfernung von den Leitwalzen angeordnet und über Kupp­ lungen mit diesen verbunden werden. In allen Fällen wird man, wie dargestellt, die zwei Leitwalzen eines Leitwalzenpaares ho­ rizontal nebeneinander anordnen, so daß das Getriebegehäuse 35 in einfacher Weise mit horizontaler Teilfuge ausgebildet werden kann.

In Fig. 2 ist noch erkennbar, daß der Trockenzylinder 22 an seinem triebseitigen Ende in einem Lager 16 ruht, das oberhalb des Getriebes 35 auf einem Längsträger 14 befestigt ist.

Zu ergänzen ist: Aus Fig. 1 ist noch ersichtlich, daß der ver­ tikale Abstand h zwischen Zylinder-Reihen vorzugsweise kleiner als die Hälfte des Zylinderdurchmessers ist. Aus Fig. 2 ist noch ersichtlich, daß die Saugleitwalzen 32 vorzugsweise einen perforierten Walzenmantel haben. Jedoch kann der Walzenmantel stattdessen auch mit Umfangsrillen versehen sein. In Fig. 1 sind die Leitwalzen 12 u. 13 als normale, glatte Leitwalzen dar­ gestellt. Jedoch kann auch die Leitwalze 13 als Saugleitwalze ausgebildet sein, vorzugsweise genauso wie die anderen Saugleit­ walzen mit einem externen Saugkasten. Außerdem kann auch die Leitwalze 12 als Saugleitwalze ausgebildet sein, diese jedoch vorzugsweise mit einem internen Saugkasten.

Claims (5)

1. Ein-Sieb-Trockengruppe (20) vorzugsweise als Teil einer Trockenpartie für eine Maschine zur Herstellung oder Be­ handlung von Papier-, Karton- oder ähnlichen Bahnen, mit einer Antriebseinrichtung und mit den folgenden Merkmalen:

• a) Ein einziges, vorzugsweise als Siebband ausgebildetes Stützband (8), das eine endlose Bandschlaufe bildet, läuft zusammen mit der zu trocknenden Bahn (9) abwech­ selnd über Trockenzylinder (21-24) und Leitwalzen (31-34), wobei sämtliche Trockenzylinder außerhalb und zumindest ein Teil der Leitwalzen innerhalb der Stütz­ bandschlaufe liegen.
• b) die Trockenzylinder (21-24) sind abwechselnd in zwei zueinander parallelen Zylinder-Reihen angeordnet, zwi­ schen denen ein Abstand (h) besteht;
• c) zumindest ein Teil der Leitwalzen (31-34) ist derart angeordnet, daß jeweils ein Leitwalzen-Paar (31, 32) in geringer Entfernung voneinander zwischen den Zylin­ dern (21-23) einer sogenannten Zylinder-Dreier-Gruppe liegt, wobei eine Zylinder-Dreier-Gruppe gebildet ist durch zwei benachbarte Zylinder (21, 23) der einen Zylinder-Reihe und einem mittleren Zylinder (22), der zur anderen Zylinder-Reihe gehört;
• d) dadurch gekennzeichnet daß die Antriebseinrichtung wenigstens ein Getriebe (35) umfaßt, durch das die zwei Leitwalzen (31, 32) eines der genannten Leitwal­ zen-Paare (mittels einer ungeraden Anzahl von mitein­ ander kämmenden Zahnrädern 36-38) aneinandergekoppelt sind.

2. Ein-Sieb-Trockengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebseinrichtung ausschließlich an Leitwalzen (31, 34) gekoppelt ist.

3. Ein-Sieb-Trockengruppe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch die folgenden Merkmale:

• a) Der Abstand (h) zwischen den zwei Trockenzylinder-Rei­ hen ist kleiner als die Hälfte des Zylinder-Durchmes­ sers;
• b) die beiden Leitwalzen (31, 32) eines Leitwalzen-Paares sind im wesentlichen in gleichem Abstand von dem dazu­ gehörenden mittleren Zylinder (22) angeordnet.

4. Ein-Sieb-Trockengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwalzen mit Ausnehmungen und mit je einem externen Saugkasten (17) versehen sind.

5. Ein-Sieb-Trockengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenzylinder-Reihen ho­ rizontal angeordnet sind, und daß die zwei Leitwalzen (31, 32) des/der Leitwalzenpaare(s) ebenfalls horizontal nebeneinander liegen.