EP1702105A1 - Saug- oder blaswalze - Google Patents

Saug- oder blaswalze

Info

Publication number
EP1702105A1
EP1702105A1 EP04819238A EP04819238A EP1702105A1 EP 1702105 A1 EP1702105 A1 EP 1702105A1 EP 04819238 A EP04819238 A EP 04819238A EP 04819238 A EP04819238 A EP 04819238A EP 1702105 A1 EP1702105 A1 EP 1702105A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction
sealing element
roller
blow
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04819238A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Schrefl
Harald Graf-Mueller
Josef Kerschbaumer
Erwin Gutlederer
Herbert Weinberger
Franz Mueller
Thomas Hackl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1702105A1 publication Critical patent/EP1702105A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 suction or blow roll of an IVI machine for the production and / or finishing of a paper, cardboard, tissue or other fibrous web with a rotatable, perforated roll: enmantel and at least one pressure area, which with a lower - Or overpressure source and is sealed against the roll shell with at least one sealing element.
  • Negative or positive pressure zones in the form of a pressure box which is connected to a negative or positive pressure source and adjoins a moving surface such as the roll shell, are used at various points in a machine for producing a fibrous web, in particular a paper machine, for example in the Forming section, in the press section and / or in the dryer section.
  • the printing boxes can be used, for example, inside suction rolls. These usually have fixed, inner suction boxes which form zones of different pressure levels, the vacuum zones being sealed off by sealing elements which, as a rule, extend at least essentially over the entire length of the roller.
  • At least one sealing element is adjoined by an at least substantially air-impermeable, circumferential cover which is arranged outside the printing box or is arranged in the vicinity of a side wall of the at least one printing box on the outside of the roller casing, the cover either in contact with the roller shell or at a distance of less than 100 mm from it.
  • the cover is either completely impermeable to air or only allows a small amount of air to pass through.
  • the known cover considerably prevents pressure equalization between the perforation and the inside of the roll.
  • pressure compensation is essentially only possible with the outer region of the roller or, depending on the embodiment, essentially only with the inner region of the roller.
  • the sealing elements which limit the pressure box laterally to the inner wall of the roll shell, are designed as strips and are pressed against the roll shell.
  • the frictional force that arises between the sealing elements and the moving surface of the roller shell leads to a high energy requirement for the drive of the roller shell.
  • this object is achieved in that the sealing element is of flat design and is arranged close to the inner wall of the roller shell.
  • the strip-shaped sealing element is therefore replaced by a flat one together with the cover which adjoins it Sealing element; in this way a reduction in drive energy can be achieved.
  • An embodiment of the plate-shaped sealing element is advantageous in which the distance between the inner wall of the roller shell and the sealing element is less than 1 mm.
  • the distance between the inner wall of the roller shell and the sealing element is at most 300 mm, preferably at most 50 mm.
  • An embodiment of the invention is also advantageous, in which the distance between the inner wall of the roll shell and the sealing element is constant or varies in the axial direction and / or in the circumferential direction (for example in a wave shape).
  • the sealing element extends in the axial direction over the entire length of the suction or blowing roller or if it extends only over a partial length.
  • the sealing element can also consist of several segments.
  • the sealing element extends in the circumferential direction over the entire inner circumferential surface or almost over the entire inner circumferential surface of the suction or blowing roller.
  • the sealing element can be fastened in that it is fastened to holders attached in the vicinity of the inner surface of the suction or blowing roller.
  • the brackets are in turn connected to a fixed axis in the middle of the suction or blowing roller, or they are fastened on the end face.
  • the sealing element is arranged to be movable, in particular pivotable, in the radial direction by means of at least one adjusting element.
  • the sheet-like sealing elements provided according to the invention instead of the strip-shaped sealing elements according to the prior art have the effect that the vacuum area is not separated from the normal pressure area as usual by very narrow, short gaps, but by long, limited wide gaps.
  • the sealing effect or the evacuation of the gaps between the sealing surfaces and the moving surface of the roll shell takes place (in the case of the suction roll), in particular in the running sealing area, due to the residual vacuum in the open volumes or the perforations of the moving surface.
  • the long, limited width gaps can generate similar Cw values and thus similar sealing effects as the usual short gaps. In the case of a blow roll, these statements apply analogously.
  • the use of the invention can lead to a significant reduction in the driving energy of the moving surface due to the reduced frictional forces (since there is no solid friction).
  • Fig. 1 a schematic cross section of a suction roll with two sealing surfaces
  • Fig. 2 the cross section of a suction roll with a single continuous sealing element.
  • the roller is a suction roller with an open volume, in particular perforations, rotatable roller shell 1 (FIG. 1), as is used in paper machines, in particular in the former, for sheet formation, in the press section and in the dryer section.
  • the suction roll is wrapped in an air-permeable band 3, for example a sieve or a felt or a band made of another material, and the outer fibrous web 2, a vacuum area formed by a fixed pressure box 4 open towards the roll shell 1 in the inside of the roll adjacent to the looping area.
  • the inside of the pressure box 4 is connected to a vacuum source.
  • the pressure box 4 is connected on both sides to sealing elements 5, 6, which preferably each extend over large parts of the inner wall of the roll shell 1 without directly touching it.
  • the sealing elements 5, 6 cover, for example, a quarter or a third of the inner wall of the roll shell 1; in another embodiment, however, they can also have a length of only a few millimeters.
  • the sealing elements 5, 6 maintain a preferably small distance from the roll shell 1, for example less than a millimeter, in order to prevent the ingress of leakage air into the pressure box 4 as far as possible.
  • the sealing elements 5, 6 are each connected to the pressure box 4 via brackets 7, 8.
  • the brackets 7, 8 extend, for example, over the entire length of the suction roll 1 in the axial direction and are mounted on the end face. However, the brackets can also be fastened exclusively on the end face, so that the sealing elements 5, 6 are fastened “freely suspended”.
  • sealing elements 5, 6 can also be fastened to the brackets 7, 8 via joints, so that they can be pivoted.
  • sealing elements 5, 6 are attached to adjusting elements 9, 10 and 11, 12, respectively.
  • Double arrows A, B, C and D adjustable adjustment elements 9 to 12 can be Bend sealing elements 5, 6 inwards from their ends.
  • the adjustment elements 9 to 12, like the pressure box 4, are attached to a longitudinal axis (not shown) or on the end face. Instead of the adjusting elements 9 to 12, adjusting elements can also be attached to the sealing elements 5, 6 at other points.
  • FIG. 2 In a further embodiment of the suction roll (FIG. 2) there is a single sealing element 13 which covers almost the entire inner wall of the roll shell and is fastened to brackets 14, 15. Only the wrapping area of the roll shell 1 with the fibrous web 2 is not covered by the sealing element 13, so that moisture is removed from the fibrous web 2 and / or the fibrous web 2 due to the negative pressure that prevails in the entire inner region of the suction roller enclosed by the sealing element Volume 3 is pulled.
  • this embodiment is characterized by its constructive simplicity.

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Abstract

Eine Saug- oder Blaswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (2) mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1) und zumindest einem Druckbereich (4), der mit einer Unter- oder Überdruckquelle verbunden und gegenüber dem Walzenmantel (1) mit wenigstens einem Dichtelement (5, 6) abgedichtet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5, 6) flächenförmig ausgebildet ist und nahe an der inneren Wand des Walzenmantels (1) angeordnet ist.

Description

Saug- oder Blaswalze Die Erfindung betrifft eine Saug- oder Blaswalze einer IVIaschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierbaren, perforierten Walz:enmantel und zumindest einem Druckbereich, der mit einer Unter- oder Überdruckquelle verbunden und gegenüber dem Walzenmantel mit wenigstens einem Dichtelement abgedichtet ist.
Unter- oder Überdruckzonen in Form eines Druckkastens, der an eine Unter- bzw. Überdruckquelle angeschlossen ist und an eine bewegte Fläche wie den Walzenmantel angrenzt, kommen an verschiedenen Stellen einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papiermaschine, zum Einsatz, beispielsweise in der Formerpartie, in der Pressen partie und/oder in der Trockenpartie. Die Druckkästen lassen sich etwa innerhalb von Saugwalzen einsetzen. Diese besitzen gewöhnlich feststehende, innere Saugkästen, die Zonen unterschiedlicher Druckniveaus bilden, wobei die Abdichtung der Unterdruckzonen durch Dichtelemente erfolgt, die sich in der Regel zumindest im wesentlichen über die gesamte Walzenlänge erstrecken.
Wenn bei diesen Walzen die Perforation aus dem Druckbereich gelangt, so kommt es zu einem Ausgleich des Luftdrucks in der Perforation mit dem der Umgebung. Infolgedessen strömt bei Blaswalzen die Luft aus der Perforation und bei Saugwalzen in die Perforation. Diese Luftströmung verursacht einen erheblichen Lärm. Unabhängig davon kann auch Leckluft im Bereich der Dichtelemente zu einer Lärmentwicklung führen.
Um dem entgegenzuwirken, wurden spezielle Dichtanordnungen im Bereich des Druckkastens entwickelt, die jedoch nicht ausreichend wirksam und/oder zu aufwendig sind. Eine Dichtanordnung, bei die Lärmentwicklung weitgehend vermieden wird, ist aus der DE 10347 177.4 bekannt.
Bei der bekannten Dichtanordnung ist vorgesehen, dass zumindest an ein Dichtelement eine wenigstens im wesentlichen luftundurchlässige, in Umfangsrichtung verlaufende und außerhalb des Druckkastens angeordnete Abdeckung angrenzt bzw. in der Nähe einer Seitenwand des mindestens einen Druckkastens an der Außenseite des Walzenmantels angeordnet ist, wobei die Abdeckung entweder mit dem Walzenmantel in Kontakt steht oder einen Abstand von weniger als 100 mm zu diesem besitzt. Die Abdeckung ist entweder ganz luftundurchlässig oder lässt Luft nur zu einem geringen Teil hindurch.
Die bekannte Abdeckung verhindert den Druckausgleich zwischen der Perforation und dem Walzeninneren erheblich. Im Ergebnis ist ein Druckausgleich im wesentlichen nur mit dem Außenbereich der Walze oder je nach Ausführungsform im wesentlichen nur mit dem Innenbereich der Walze möglich.
Die Dichtelemente, die den Druckkasten seitlich zur Innenwand des Walzenmantels hin begrenzen, sind als Leisten ausgeführt und werden gegen den Walzenmantel gepresst. Die zwischen den Dichtelementen und der bewegten Fläche des Walzenmantels entstehende Reibungskraft führt zu einem hohen Energiebedarf für den Antrieb des Walzenmantels.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungseinrichtung zu schaffen, bei der die Reibungskraft verringert ist.
Bei einer Saug- oder Blaswalze der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Dichtelement flachenformig ausgebildet ist und nahe an der inneren Wand des Walzenmantels angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung wird somit das leistenförmige Dichtelement zusammen mit der sich daran anschließende Abdeckung ersetzt durch ein flächenförmiges Dichtelement; auf diese Weise ist eine Reduktion der Antriebsenergie erzielbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Von Vorteil ist eine Ausgestaltung des plattenformigen Dichtelements, bei der der Abstand zwischen der inneren Wand des Walzenmantels und dem Dichtelement weniger als 1 mm beträgt.
Der Abstand zwischen der inneren Wand des Walzenmantels und dem Dichtelement beträgt höchstens 300 mm vorzugsweise höchstens 50 mm.
Ebenfalls von Vorteil ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Abstand zwischen der inneren Wand des Walzenmantels und dem Dichtelement konstant ist oder in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung variiert (beispielsweise wellenförmig).
Von Vorteil ist es, wenn sich das Dichtelement über die gesamte Länge der Saugoder Blaswalze in axialer Richtung erstreckt oder wenn es sich nur über eine Teillänge erstreckt. Dabei kann das Dichtelement auch aus mehreren Segmenten bestehen.
Ebenfalls lässt sich vorsehen, dass sich das Dichtelement in Umfangsrichtung über die gesamte innere Mantelfläche oder beinahe über die gesamte innere Mantelfläche der Saug- oder Blaswalze erstreckt.
Das Dichtelement lässt sich dadurch befestigen, dass es an in der Nähe der inneren Mantelfäche der Saug- oder Blaswalze angebrachten Halterungen befestigt ist. Die Halterungen sind ihrerseits mit einer ortsfesten Achse in der Mitte der Saug- oder Blaswalze verbunden, oder sie sind stirnseitig befestigt. In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Dichtelement in radialer Richtung mittels mindestens eines Verstellelements beweglich angeordnet, insbesondere verschwenkbar.
Die erfindungsgemäß anstelle der leistenförmigen Dichtelemente nach dem Stand der Technik vorgesehenen flächenförmigen Dichtelemente bewirken, dass der Vakuumbereich nicht wie üblich durch sehr schmale, kurze Spalte vom Normaldruckbereich getrennt wird, sondern durch lange, begrenzt breite Spalte. Die Dichtungswirkung bzw. die Evakuierung der Spalte zwischen den Dichtungsflächen und der bewegten Fläche des Walzenmantels geschieht (im Falle der Saugwalze) insbesondere im ablaufenden Dichtungsbereich durch das Restvakuum in den offenen Volumina bzw. den Perforationen der bewegten Fläche. Die langen, begrenzt breiten Spalte können ähnliche Cw-Werte und damit ähnliche Dichtungswirkungen generieren wie die üblichen kurzen Spalte. Im Falle einer Blaswalze gelten diese Aussagen analog. Der Einsatz der Erfindung kann infolge der verringerten Reibungskräfte (da keine Festkörperreibung) zu einer deutlichen Verminderung der Antriebsenergie der bewegten Fläche führen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : einen schematischen Querschnitt einer Saugwalze mit zwei Dichtungsflächen und Fig. 2: den Querschnitt einer Saugwalze mit einem einzigen durchgehenden Dichtungselement.
Bei der Walze handelt es sich um eine Saugwalze mit einem offene Volumina, insbesondere Perforationen aufweisenden, rotierbaren Walzenmantel 1 (Fig. 1), wie sie in Papiermaschinen insbesondere im Former bei der Blattbildung, in der Pressenpartie sowie in der Trockenpartie zum Einsatz kommt. Die Saugwalze wird von einem luftdurchlässigen Band 3, also beispielsweise einem Sieb oder einem Filz oder einem aus einem sonstigen Stoff bestehenden Band, und der außen liegenden Faserstoffbahn 2 umschlungen, wobei ein von einem zum Walzenmantel 1 hin offenen, feststehenden Druckkasten 4 gebildeter Unterdruckbereich im Walzeninneren an den Umschlingungsbereich angrenzt. Das Innere des Druckkastens 4 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden.
Um die Leckluft zu minimieren, ist der Druckkasten 4 zu beiden Seiten mit Dichtelementen 5, 6 verbunden, die sich vorzugsweise jeweils über große Teile der inneren Wand des Walzenmantels 1 erstrecken, ohne diesen direkt zu berühren. Die Dichtelemente 5, 6 überdecken beispielsweise ein Viertel oder ein Drittel der inneren Wand des Walzenmantels 1; sie können in einer anderen Ausführungsform jedoch auch eine Länge von nur wenigen Millimetern haben.
Die Dichtelemente 5, 6 halten einen vorzugsweise geringen Abstand zu dem Walzenmantel 1 ein, beispielsweise von weniger als einem Millimeter, um das Eindringen von Leckluft in den Druckkasten 4 soweit wie möglich zu verhindern. Die Dichtelemente 5, 6 sind jeweils über Halterungen 7, 8 mit dem Druckkasten 4 verbunden.
Die Halterungen 7, 8 erstrecken sich beispielsweise über die gesamte Länge der Saugwalze 1 in axialer Richtung und sind stirnseitig gelagert. Die Halterungen können jedoch auch ausschließlich stirnseitig befestigt sein, so dass die Dichtelemente 5, 6 „frei schwebend" befestigt sind.
Die Dichtelemente 5, 6 können an den Halterungen 7, 8 jedoch auch über Gelenke befestigt sein, so dass sie sich verschwenken lassen.
Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass die Dichtelemente 5, 6 an Verstellementen 9, 10 bzw. 11, 12 angebracht sind. Über die in Richtung von
Doppelpfeilen A, B, C und D verschiebbaren Verstellelemente 9 bis 12 lassen sich die Dichtelemente 5, 6 jeweils von ihren Enden her nach innen verbiegen. Die Verstellelemente 9 bis 12 sind wie der Druckkasten 4 an einer (nicht dargestellten) Längsachse oder stirnseitig befestigt. Anstelle der Verstellelemente 9 bis 12 lassen sich an den Dichtelementen 5, 6 auch an anderen Stellen Verstellelemente anbringen.
In einer weiteren Ausführungsform der Saugwalze (Fig. 2) ist ein einziges Dichtelement 13 vorhanden, das nahezu die gesamte Innenwand des Walzenmantels überdeckt und an Halterungen 14, 15 befestigt ist. Lediglich der Umschlingungsbereich des Walzenmantels 1 mit der Faserstoffbahn 2 wird nicht von dem Dichtelement 13 überdeckt, so dass durch den Unterdruck, der in dem gesamten, von dem Dichtelement umschlossenen Innenbereich der Saugwalze herrscht, der Faserstoffbahn 2 Feuchtigkeit entzogen und/oder die Faserstoffbahn 2 zum Band 3 gezogen wird.
In dieser Ausführungsform der Erfindung bedarf es somit keines gesonderten Druckkastens mehr, um einen an den Umschlingungsbereich angrenzenden Bereich einen Unterdruckbereich innerhalb der Saugwalze zur Verfügung zu stellen. Daher zeichnet sich gerade diese Ausführungsform durch ihre konstruktive Einfachheit aus.

Claims

Patentansprüche
1. Saug- oder Blaswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (2) mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1) und zumindest einem Druckbereich (4), der mit einer Unter- oder Überdruckquelle verbunden und gegenüber dem Walzenmantel (1) mit wenigstens einem Dichtelement (5, 6; 13) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5, 6; 13) flachenformig ausgebildet ist und nahe an der inneren Wand des Walzenmantels (1 ) angeordnet ist.
2. Saug- oder Blaswalze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der inneren Wand des Walzenmantels (1) und dem Dichtelement weniger als 1 mm beträgt.
3. Saug- oder Blaswalze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der inneren Wand des Walzenmantels (1) und dem Dichtelement (5, 6; 13) höchstens 300 mm vorzugsweise höchstens 50 mm beträgt.
4. Saug- oder Blaswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der inneren Wand des Walzenmantels (1) und dem Dichtelement (5, 6; 13) konstant ist oder in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung variiert.
5. Saug- oder Blaswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Dichtelement (5, 6; 13) über die gesamte Länge der Saug- oder Blaswalze in axialer Richtung erstreckt oder dass es sich nur über eine Teil länge erstreckt.
6. Saug- oder Blaswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Dichtelement (13) in Umfangsrichtung über die gesamte innere Mantelfläche oder beinahe über die gesamte innere Mantelfläche der Saugoder Blaswalze erstreckt.
7. Saug- oder Blaswalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5, 6; 13) an in der Nähe der inneren Mantelfäche der Saugoder Blaswalze angebrachten Halterungen (7, 8; 14, 15) befestigt ist.
8. Saug- oder Blaswalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (7, 8; 14, 15) an einer festen Achse oder stirnseitig befestigt sind.
9. Saug- oder Blaswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5, 6) in radialer Richtung mittels mindestens eines Verstellelements (9, 10, 11 , 12) beweglich angeordnet, insbesondere verschwenkbar, ist.
EP04819238A 2003-11-27 2004-11-09 Saug- oder blaswalze Withdrawn EP1702105A1 (de)

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DE10355427A DE10355427A1 (de) 2003-11-27 2003-11-27 Saug- oder Blaswalze
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EP04819238A Withdrawn EP1702105A1 (de) 2003-11-27 2004-11-09 Saug- oder blaswalze

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EP (1) EP1702105A1 (de)
DE (1) DE10355427A1 (de)
WO (1) WO2005052250A1 (de)

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DE10355427A1 (de) 2005-06-23
WO2005052250A1 (de) 2005-06-09
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