EP1344865A2 - Schallemissionsminderung - Google Patents

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EP1344865A2
EP1344865A2 EP03005798A EP03005798A EP1344865A2 EP 1344865 A2 EP1344865 A2 EP 1344865A2 EP 03005798 A EP03005798 A EP 03005798A EP 03005798 A EP03005798 A EP 03005798A EP 1344865 A2 EP1344865 A2 EP 1344865A2
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EP
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sound emission
following
suction
rotation
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EP03005798A
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EP1344865A3 (de
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Eva Dr. Scheideler
Herbert Boden
Wolfgang Hiller
Reinhard Leigraf
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/10—Suction rolls, e.g. couch rolls

Definitions

  • the invention relates to a method and at least one associated device to reduce noise emissions in rotating suction rolls whose interior in a plurality of sectors limited in the circumferential direction is subdivided, at least in a negative pressure sector a lower air pressure than in the external environment and in the sector following in the direction of rotation. This relates especially on suction rolls where the vacuum sector and the a sealing strip is arranged in the following sector.
  • Suction rolls usually consist of a perforated roll jacket, the Interior space at least in a vacuum sector with a vacuum source connected is.
  • the vacuum sector must be compared to the neighboring one Areas are sealed. Sound is generated in the area of the seals Pressure transitions and the associated ventilation of the perforation, this Sound emission counteracted by an appropriate design of the seal can be.
  • the effectiveness of this measure decreases with increasing pollution and wear.
  • the noise emission is intensified by the increasingly higher ones Machine speeds, such as those used in machines for manufacturing and / or finishing of paper, cardboard, tissue or other fibrous webs are watching.
  • the object of the invention is therefore a method that is as simple and efficient as possible as well as an associated device for reducing noise emissions in suction rolls to develop.
  • the object with regard to the method was achieved by that the noise emission is measured in the area of the suction roller and at Exceeding a specified sound emission limit value Measures for Reduction of noise emissions can be initiated.
  • the measurement should be as close as possible to the Sound emission source can be made.
  • the Sound emission preferably in the area of the transition from the vacuum sector to sector following in the direction of rotation should be measured. In this area there is contamination and wear of the sealing device and also for ventilation of the suction roll perforation.
  • the Sound emission measurement by at least one outside of the suction roll and / or at least one inside the suction roll, preferably in the vacuum sector microphone arranged in the following sector.
  • the machine control or regulation can also be implemented in such a way that a noise-reducing reaction to exceeding the specified one Sound emission limit value occurs automatically and relatively quickly. This is on the one hand possible if the sound emission limit value is exceeded the position of at least one that causes the increase in noise emission Element of the suction roll changed and / or on the other hand at least one that Increasing the noise-causing element of the suction roller is cleaned.
  • Axial sealing strips are mostly used as sealing devices, in particular the sealing strip between the vacuum sector and the in Direction of rotation following sector due to the ventilation of the perforation Suction roller and the associated noise is very critical.
  • the sealing strip can be controlled or regulated in its position is designed and / or if the sealing strip at least one cleaning device is assigned, which preferably cleans with water.
  • a cleaning effect can also be caused by a short time for certain sealing devices Swiveling can be achieved because it is caused by the rotation of the roller shell Remove dirt from the sealing strip.
  • the method and the associated devices are used especially with suction rolls that are part of a machine for manufacturing and / or Finishing a paper, cardboard, tissue or other fibrous web, preferably part of a former for sheet formation, a press section for Drainage and / or a dryer section for drying the fibrous web.
  • the suction roll has a perforated roll jacket 13, the interior of which is in The circumferential direction is divided into several sectors 4, 5, a negative pressure sector 4 is connected to a vacuum source. Sealing the vacuum sector 4 compared to the neighboring sector 5 with normal air pressure on both sides one axial sealing strip 2.9 each.
  • the perforation of the roll shell 13 is mostly formed by radial, continuous bores in the roll shell 13.
  • the suction roll is part of a paper machine for producing a paper, cardboard, Tissue or another fibrous web 1, here an example of a press section Dewatering the fibrous web 1.
  • the suction roller supports the transfer the fibrous web 1 from an endless belt 11, the suction roll looping, endlessly circulating and breathable band 10. This band 10 the fibrous web 1 then leads to a unit of the following in the web running direction 14 Paper machine.
  • the vacuum sector 4 is located approximately in the area of the belt through the Volume 10 and can thus the liability of the Reinforce fibrous web 1 on the receiving belt 10.
  • the degree of effectiveness reduction is shown here near the sealing strip 2 outside and in the following sector 5 recorded via a microphone 7,8 each.
  • the Microphones 7, 8 must be particularly sensitive to the environmental conditions Pollution, temperature and humidity must be adjusted and adapted to the Machine control 12 connected.
  • the Machine control 12 sends a signal to the operating personnel. Besides, from her Measures to reduce noise emissions triggered. This includes the Cleaning the sealing strip 7 by a cleaning device 3 in the form of a Water spray tube, which is in the following sector in the area of Sealing strip 2 is located. Furthermore, one takes place via the actuator 6 Change in position of the sealing strip 2. This change in position should Wear of the sealing strip 2 largely taking the function into account restore. Depending on the design of the sealing device, this can be done by a Pressing the sealing strip 2 against the roller jacket 13 and / or pivoting the Sealing strip 2 against the roller jacket 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren (4,5) unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor (4) ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) herrscht.
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Schallemission im Bereich der Saugwalze von einem Mikrofon (7,8) gemessen wird und bei Überschreiten eines vorgegebenen Schallemissions-Grenzwertes Maßnahmen zur Verminderung der Schallemission eingeleitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie zumindest eine dazugehörige Vorrichtung zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor herrscht. Dies bezieht sich insbesondere auf Saugwalzen, bei denen zwischen dem Unterdruck-Sektor und dem folgenden Sektor eine Dichtleiste angeordnet ist.
Saugwalzen bestehen meist aus einem perforierten Walzenmantel, dessen Innenraum zumindest in einem Unterdruck-Sektor mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Dabei muss der Unterdruck-Sektor gegenüber den benachbarten Bereichen abgedichtet werden. Im Bereich der Dichtungen entsteht Schall durch Druckübergänge und die damit verbundene Belüftung der Perforation, wobei dieser Schallemission durch eine entsprechende Gestaltung der Dichtung entgegengewirkt werden kann. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme verringert sich jedoch mit zunehmender Verschmutzung und Verschleiß.
Um dem zu begegnen, wurden besondere Abdichteinrichtungen konstruiert, die insbesondere den Verschleiß ausgleichen sollen. Diese Einrichtungen sind zum Teil sehr aufwendig und berücksichtigen nicht den wirklichen Grad des Verschleißes und der Verschmutzung, was deren Effizienz beeinträchtigt.
Verstärkt wird die Schallemission noch durch die zunehmend höheren Maschinengeschwindigkeiten, wie sie insbesondere bei Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen zu beobachten sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher ein möglichst einfaches und effizientes Verfahren sowie eine dazugehörige Vorrichtung zur Schallemissionsminderung bei Saugwalzen zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass die Schallemission im Bereich der Saugwalze gemessen wird und bei Überschreiten eines vorgegebenen Schallemissions-Grenzwertes Maßnahmen zur Verminderung der Schallemission eingeleitet werden.
Damit wird die Veränderung der Schallemission während des Betriebs der Saugwalze zum Gradmesser für den zunehmenden Verschleiß und/oder die zunehmende Verschmutzung von zumindest einem, vorzugsweise den, die Schallemission bestimmenden Elementen der Saugwalze. Dies ist relativ einfach zu realisieren und dabei auch noch sehr zuverlässig. Zur Schallemissions-Messung eignet sich besonders der Einsatz zumindest eines Mikrofons.
Um die Messgenauigkeit zu erhöhen, sollte die Messung möglichst nahe an der Schallemissions-Quelle vorgenommen werden. Dies bedeutet, dass die Schallemission vorzugsweise im Bereich des Übergangs vom Unterdruck-Sektor zum in Rotationsrichtung folgenden Sektor gemessen werden sollte. In diesem Bereich kommt es zur Verschmutzung und zum Verschleiß der Abdichteinrichtung und außerdem auch zur Belüftung der Perforation der Saugwalze. Dabei sollte die Schallemissions-Messung durch zumindest ein außerhalb der Saugwalze und/oder zumindest ein innerhalb der Saugwalze, vorzugsweise in dem, dem Unterdruck-Sektor folgenden Sektor angeordnetes Mikrofon erfolgen.
Je nach den spezifischen Gegebenheiten und Anforderungen sollte insbesondere durch die entsprechende Programmierung der Maschinensteuerung bzw. -regelung gewährleistet werden, dass bei Überschreiten des Schallemissions-Grenzwertes ein Alarm ausgelöst wird und/oder eine Meldung an das Bedienpersonal und/oder eine Registrierung durch die Maschinensteuerung erfolgt und/oder die gemessenen Schallemissions-Werte in einen Regelkreis eingespeißt werden.
Insbesondere als Folge der Meldung oder der Registrierung des Überschreitens des Schallemissions-Grenzwertes sollte außerdem gewährleistet werden, dass bei dem auf eine Überschreitung des Schallemissions-Grenzwertes folgenden Maschinenstillstand zumindest ein, vorzugsweise die, die Erhöhung der Schallemission verursachenden Elemente der Saugwalze ausgetauscht und/oder in ihrer Position verändert und/oder gereinigt werden.
Die Maschinensteuerung oder -regelung kann aber auch so realisiert werden, dass eine schallmindernde Reaktion auf ein Überschreiten des vorgegebenen Schallemissions-Grenzwertes automatisch und relativ schnell erfolgt. Dies ist einerseits dadurch möglich, dass bei Überschreiten des Schallemissions-Grenzwertes die Position zumindest eines, die Erhöhung der Schallemission verursachenden Elementes der Saugwalze verändert und/oder andererseits zumindest ein, die Erhöhung der Schallemission verursachendes Element der Saugwalze gereinigt wird.
Als Abdichteinrichtungen werden meist axial verlaufende Dichtleisten eingesetzt, wobei insbesondere die Dichtleiste zwischen dem Unterdruck-Sektor und dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor wegen der Belüftung der Perforation der Saugwalze und dem damit verbundenen Lärm sehr kritisch ist. Um dabei auf das Überschreiten des vorgegebenen Schallemissions-Grenzwertes reagieren zu können ist es vorteilhaft, wenn die Dichtleiste in ihrer Position steuerbar oder regelbar gestaltet ist und/oder wenn der Dichtleiste wenigstens eine Reinigungsvorrichtung zugeordnet ist, welche vorzugsweise mit Wasser reinigt. Eine Reinigungswirkung kann bei bestimmten Abdichteinrichtungen auch durch ein kurzzeitiges Verschwenken erreicht werden, da sich dabei durch die Rotation des Walzenmantels Verschmutzungen von der Dichtleiste lösen.
Durch die Veränderung der Position der Dichtleiste kann bei entsprechender Gestaltung der Dichtleiste auf den Verschleiß der Dichtfläche reagiert werden. Im Ergebnis kann so die Dichtwirkung in etwa wieder hergestellt und so die Schallemission vermindert werden.
Anwendung findet das Verfahren sowie die dazugehörigen Vorrichtungen insbesondere bei Saugwalzen, die Teil einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, vorzugsweise Teil eines Formers zur Blattbildung, einer Pressenpartie zur Entwässerung und/oder einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn sind.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer Saugwalze.
Die Saugwalze besitzt einen perforierten Walzenmantel 13, dessen Innenraum in Umfangsrichtung in mehrere Sektoren 4,5 unterteilt ist, wobei ein Unterdruck-Sektor 4 mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Die Abdichtung des Unterdruck-Sektors 4 gegenüber dem benachbarten Sektor 5 mit normalem Luftdruck erfolgt beidseitig über je eine axial verlaufende Dichtleiste 2,9. Die Perforation des Walzenmantels 13 wird dabei meist von radialen, durchgehenden Bohrungen im Walzenmantel 13 gebildet.
Die Saugwalze ist Teil einer Papiermaschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn 1, hier beispielhaft einer Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn 1. Dabei unterstützt die Saugwalze die Übergabe der Faserstoffbahn 1 von einem endlos umlaufenden Band 11 an ein, die Saugwalze umschlingendes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band 10. Dieses Band 10 führt die Faserstoffbahn 1 dann zu einer in Bahnlaufrichtung 14 folgenden Einheit der Papiermaschine.
Der Unterdruck-Sektor 4 befindet sich etwa im Bereich der Umschlingung durch das Band 10 und kann so durch die von ihm ausgehende Saugwirkung die Haftung der Faserstoffbahn 1 am übernehmenden Band 10 verstärken.
Beim Übergang der Perforation der Saugwalze vom Unterdruck-Sektor 4 in den in Rotationsrichtung folgenden Sektor 5 erfolgt eine Belüftung der Bohrungen von außen und vom Sektor 5 her. Diese Luftströmung verursacht viel Lärm. Um diese Schallemission zu verringern versucht man durch eine entsprechende Gestaltung der Dichtleiste 2 eine allmähliche Belüftung im Bereich der Dichtleiste 2 zu erreichen. Der erhebliche Verschleiß und die stetige Verschmutzung der Dichtleiste 2 verringern jedoch die Wirksamkeit der Dichtleiste 2 hinsichtlich der Schallminderung.
Der Grad der Wirksamkeitsverringerung wird hier in der Nähe der Dichtleiste 2 außerhalb und in dem folgenden Sektor 5 über je ein Mikrofon 7,8 erfasst. Die Mikrofone 7,8 müssen den Umgebungsbedingungen besonders bezüglich Verschmutzung, Temperatur und Feuchtigkeit angepasst sein und sind mit der Maschinensteuerung 12 verbunden.
Bei Überschreiten eines vorgegebenen Schallemissions-Grenzwertes gibt die Maschinensteuerung 12 ein Signal an das Bedienpersonal. Außerdem werden von ihr Maßnahmen zur Verringerung der Schallemission ausgelöst. Hierzu gehört die Reinigung der Dichtleiste 7 durch eine Reinigungsvorrichtung 3 in Form eines Wasser-Spritzrohres, welches sich in dem folgenden Sektor im Bereich der Dichtleiste 2 befindet. Des weiteren erfolgt über das Stellglied 6 eine Positionsveränderung der Dichtleiste 2. Diese Positionsveränderung soll dem Verschleiß der Dichtleiste 2 Rechnung tragend die Funktion weitestgehend wiederherstellen. Je nach Gestaltung der Abdichteinrichtung kann dies durch ein Anpressen der Dichtleiste 2 an den Walzenmantel 13 und/oder ein Schwenken der Dichtleiste 2 gegen den Walzenmantel 13 erfolgen.
Führen diese Maßnahmen nicht zum gewünschten Erfolg, so wird sichergestellt, dass die Dichtleiste 2 beim nächsten geplanten Stillstand der Papiermaschine gewechselt wird.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren (4,5) unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor (4) ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) herrscht, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schallemission im Bereich der Saugwalze gemessen wird und bei Überschreiten eines vorgegebenen Schallemissions-Grenzwertes Maßnahmen zur Verminderung der Schallemission eingeleitet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schallemission im Bereich des Übergangs vom Unterdruck-Sektor (4) zum in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) gemessen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei Überschreiten des Schallemissions-Grenzwertes ein Alarm ausgelöst wird und/oder eine Meldung an das Bedienpersonal und/oder eine Registrierung durch die Maschinensteuerung (12) oder -regelung erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei dem auf eine Überschreitung des Schallemissions-Grenzwertes folgenden Maschinenstillstand zumindest ein, die Erhöhung der Schallemission verursachendes Element der Saugwalze ausgetauscht und/oder in seiner Position verändert und/oder gereinigt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei Überschreiten des Schallemissions-Grenzwertes die Position zumindest eines, die Erhöhung der Schallemission verursachenden Elementes der Saugwalze verändert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei Überschreiten des Schallemissions-Grenzwertes zumindest ein, die Erhöhung der Schallemission verursachendes Element der Saugwalze gereinigt wird.
  7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren (4, 5) unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor (4) ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) herrscht, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schallemissions-Messung über wenigstens ein Mikrofon (7, 8) erfolgt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Mikrofon (8) außerhalb der Saugwalze angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mikrofon (7) innerhalb der Saugwalze, vorzugsweise in dem, dem Unterdruck-Sektor (4) folgenden Sektor (5) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren (4, 5) unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor (4) ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) herrscht, nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei zwischen dem Unterdruck-Sektor (4) und dem folgenden Sektor (5) eine Dichtleiste (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Dichtleiste (2) in ihrer Position steuerbar und/oder regelbar gestaltet ist.
  11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren (4, 5) unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor (4) ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) herrscht, nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei zwischen dem Unterdruck-Sektor (4) und dem folgenden Sektor (5) eine Dichtleiste (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dichtleiste (2) wenigstens eine Reinigungsvorrichtung (3) zugeordnet ist, welche vorzugsweise mit Wasser reinigt.
  12. Anwendung des Verfahrens zur Schallemissionsminderung bei rotierenden Saugwalzen deren Innenraum in mehrere, in Umfangsrichtung begrenzte Sektoren (4,5) unterteilt ist, wobei zumindest in einem Unterdruck-Sektor (4) ein geringerer Luftdruck als in der äußeren Umgebung und in dem in Rotationsrichtung folgenden Sektor (5) herrscht, nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Saugwalze Teil einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1), vorzugsweise Teil eines Formers zur Blattbildung, einer Pressenpartie zur Entwässerung und/oder einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn (1) ist.
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