EP2186938A1 - Dichtanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder - Google Patents

Dichtanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder Download PDF

Info

Publication number
EP2186938A1
EP2186938A1 EP09172980A EP09172980A EP2186938A1 EP 2186938 A1 EP2186938 A1 EP 2186938A1 EP 09172980 A EP09172980 A EP 09172980A EP 09172980 A EP09172980 A EP 09172980A EP 2186938 A1 EP2186938 A1 EP 2186938A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylindrical body
sealing arrangement
arrangement according
seal
cylinder
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Withdrawn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
EP09172980A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Attwenger
Franz Reisinger
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 EP2186938A1 publication Critical patent/EP2186938A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders
    • D21F5/04—Drying on cylinders on two or more drying cylinders
    • D21F5/042—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices
    • D21F5/044—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices using air hoods over the cylinders
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a sealing arrangement for a cylindrical body, in particular a drying cylinder of a drying arrangement for drying a material web, in particular a fibrous web and a drying arrangement with a heatable cylindrical body, comprising such a sealing arrangement.
  • Heated cylinders which are used for example as a drying cylinder in paper machines, have long been known. Such cylinders are pressurized internally with a heating fluid to heat and thereby dry the outer surface of the cylinder and the web carried thereon.
  • a heating fluid for example, a vaporous fluid, in particular steam, is used as the heating fluid.
  • the vaporous fluid flows under pressure into the cylinder and condenses on the inwardly directed cylinder wall, wherein the heat of condensation passes into the cylinder jacket and thus is available on the outside as heating heat.
  • the resulting condensate settles in the normal operation of the heated cylinder, which rotates about its longitudinal axis, due to the centrifugal force in the form of a film on the inside of the cylinder wall and is sucked through a siphon via a pressure difference.
  • heatable drying cylinder with an inner cylinder shell and an outer cylinder shell, wherein below the surface of the outer cylinder shell at least one channel is formed for the passage of a heating fluid.
  • a heatable cylinder arrangement is for example in the WO 2006/072505 specified.
  • the heating fluid is brought very close to the outer surface of the heated cylinder.
  • the wall thickness of the outer cylinder shell can be kept low in such a heated drying cylinder.
  • a heated cylinder with channels for passing a heating fluid shows, for example, the DE 10 2005 043 734 or the WO 2006/072505 ,
  • drying devices in which a heatable cylinder is additionally charged externally with a medium, for example a medium.
  • a medium for example a medium.
  • Such systems are for example from the EP 1793038 or the EP 1081277 known.
  • sealing arrangements so called sealing arrangements, which extend substantially in the circumferential direction of the cylinder, as a longitudinal seal and the seals, which extend substantially in the direction of the cylinder axis of the cylindrical body, as transverse seals.
  • a fixed pressure hood which at least partially surrounds a rotating drying cylinder is in the WO 2005/100682 described.
  • the band when used to seal a dense band against a cylindrical body, the band can be damaged, for example, by forming stripes in the circumferential direction, ie in the longitudinal direction, a high temperature gradient, thermal stresses occurring and cracking.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages of the prior art and in particular to provide a sealing arrangement for a cylindrical body, in which overheating is reliably prevented and a sealing effect is ensured.
  • this object is achieved in that in a sealing arrangement for a cylindrical body, in particular a drying cylinder, for example, a drying arrangement for drying a material web, wherein the cylindrical body has a cylinder axis in an axial direction and a peripheral surface with a circumferential direction perpendicular to the axial direction stands, the seal assembly is characterized in that the seal assembly has at least partially along the circumference of the cylindrical body has a circumferential course and the direction of the circumferential profile of the seal assembly is oriented at an angle ⁇ ⁇ 0 obliquely to the circumferential direction in at least one tangent plane of the peripheral surface of the cylindrical body.
  • the sealing arrangement does not only extend in the longitudinal direction, that is to say essentially in the circumferential direction of the cylindrical body, but also perpendicularly thereto, that is to say essentially parallel to the transverse direction Rotation axis of the cylindrical body.
  • the seal assembly may be formed both in the transverse direction, that is, in the axial direction of the cylindrical body both one piece and several pieces.
  • the seal assembly is made closed and the seal is pressed by a closed pressure hose.
  • the seal is preferably a circumferential seal consisting of two longitudinal seals and two transverse seals.
  • a particularly good wiping effect i. a slight leakage in the region of the transverse seal and sufficient self-lubrication in the region of the longitudinal seal can be set if the ratio of the sealing width in the transverse direction to the sealing width in the longitudinal direction is between 1: 4 to 3: 4, in particular between 1: 3 to 2: 3 ,
  • the sealing arrangement in the longitudinal direction does not have the same angle to the circumferential direction over the entire circumferential course, but rather a periodically changing angle.
  • the sealing arrangement then has an undulating course in the longitudinal direction. The ondulation achieves a particularly good lubricating effect.
  • the invention also specifies a drying arrangement with a heatable cylindrical body, and in particular a drying cylinder and a belt at least partially wrapping around the drying cylinder, wherein a sealing arrangement according to the invention is formed between the belt and the drying cylinder.
  • the tape can be both an impermeable tape and a screen.
  • the belt has a running direction relative to the cylindrical body, wherein the circumferential direction of the cylindrical body and the running direction are directed substantially the same.
  • the longitudinal seal of the sealing arrangement is tapered in the running direction, this means the angle relative to the circumferential direction is greater than 0 °.
  • a particularly good hydrodynamic lubrication or self-lubrication is achieved. This is particularly important in the area of the longitudinal seal, since the coefficient of friction can thereby be reduced and thus an additional cooling effect occurs.
  • the position of the longitudinal seal may be divergent in the running direction, that is to say the angle ⁇ at which the seal arrangement is arranged at an angle to the running direction and thus to the circumferential direction of the cylindrical body is less than 0 °.
  • the seal is used in a dry arrangement in which a fixed pressure hood encloses the drying cylinder on at least part of the outer circumference.
  • the pressure hood is filled with a pressurized medium, preferably water.
  • a pressurized medium preferably water.
  • FIG. 1 is a cylindrical body 1 with cylinder axis 3, which extends in an axial direction 5, shown. Furthermore, the seal assembly 10, which has an extension in a transverse direction 12, and a circumferential profile 14. The seal, which expands in the transverse direction 12, is also referred to as a transverse seal, the one having a circumferential course 14 as a longitudinal seal. Furthermore, the cylindrical body also has a circumferential direction 16. The circumferential direction 16 of FIG FIG. 1 illustrated embodiment, which represents the prior art, is parallel to direction 20 of the circumferential course in each tangential plane 24 of the peripheral surface 27 of the cylindrical body. 1
  • Embodiments that prevent such heat input show FIG. 2 , Again, the cylindrical body is designated by the reference numeral 1.
  • the cylindrical body has a cylinder axis 3.
  • Reference numeral 100 shows the course of a longitudinal seal in which in each tangential plane 24 to the peripheral surface 27 of the cylindrical body, the direction 20 of the circumferential direction of the longitudinal seal is parallel to the direction 16 of the cylinder circumference. How one FIG. 2 Thus, a closed annular course, that is a circumferential line of the seal corresponding to the circumferential line of the cylindrical body, results on the cylinder surface 27.
  • the part of the seal 200 which extends in the circumferential direction 216 is arranged so that the direction of the circumferential course 220 of the seal at least in part of the course an angle ⁇ relative to the circumferential direction 216 of the Cylinder occupies a tangential plane to the surface 27 of the cylinder, resulting on the peripheral surface of the cylinder, a helical course of the longitudinal seal.
  • the invention can be represented, if one unwinds the cylindrical surface and the surface of the seal in a plane, for example, the paper plane, as in FIG. 3 a shown.
  • the cylinder jacket corresponds to a rectangle 400.
  • the direction of the circumference is indicated by 416.
  • the direction of the circumferential profile 420 of the seal 401 is for this purpose at an angle ⁇ greater than zero, if the longitudinal seal is made inclined in the direction 450 of the belt or cylinder.
  • Such an arrangement is also called a tapered in the direction of arrangement.
  • Such an arrangement allows a very good hydrodynamic lubrication or self-lubrication, which in the field of Longitudinal seal is particularly important because overheating problems occur very quickly, which can be avoided by adequate lubrication.
  • the seal divergent that is seen in the direction of travel 550 of the tape, the angle ⁇ , the circumferential direction includes 516 with the circumferential direction 520 of the seal assembly is smaller than zero.
  • the arrangement of the leakage quantity in this area can be minimized and limited to the area of the transverse seal.
  • the sealing arrangements are executed circumferentially and closed and pressed by a pressure hose.
  • FIGS. 4a to 4c the effects of the invention are shown again.
  • FIG. 4a shows the area swept by the sliding partners in one revolution, ie the swept area once upon rotation of the cylinder about its own axis.
  • FIG. 4a it can be seen, in the event that no oblique position of the longitudinal seal is made, as provided in the invention, constantly in the region of the cylinder circumference or the band and the seal circumference the same point in frictional engagement with each other. So it comes along a line on the cylinder circumference or on the band to a strong local warming.
  • the longitudinal seal 700 is inclined by an angle ⁇ relative to the circumferential direction of the cylinder, the width B is swept in a revolution of the cylinder.
  • the heat input is distributed over a larger proportion of the cylinder surface or the strip surface, so that the temperature occurring in relation to the embodiment in FIG. 4a can be significantly reduced.
  • FIG. 5 shows a drying assembly 1000 in a machine for producing a fibrous web comprising a drying cylinder 1.
  • a pressure hood 1003 wraps around the drying cylinder 1 at least partially.
  • the pressure hood 1003 is filled with a pressurized medium, preferably water, whereby pressure forces 1020 are exerted on the impermeable belt 1007, the belts 1005, 1006 and in particular the fibrous web 1004.
  • a pressurized medium preferably water
  • pressure forces 1020 are exerted on the impermeable belt 1007, the belts 1005, 1006 and in particular the fibrous web 1004.
  • the contact pressure through the pressure hood 1003 amplifies this effect.
  • the resulting moisture drying is absorbed by the sieves 1005, 1006.
  • the impervious tape 1007 separates the fibrous web and the wires 1005, 1006 from the printing medium in the printing hood 1003. Both the web, such as the wires and the fibrous web, are guided by means of back-up rolls 1008, 1009.
  • FIGS. 1 to 4 Sealing arrangements shown can be used for sealing the pressure hood 1003 relative to the moving belt. In particular shows FIG. 1 such a pressure hood seal.
  • the invention thus provides, for the first time, a radial sealing arrangement which, in particular when used in the area of a drying cylinder of a paper machine, in particular when sealing a stationary pressure hood relative to a rotating cylinder, is characterized by the fact that no high temperatures and low temperature differences occur and a high degree of lubrication is achieved ,

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (10) für einen zylinderförmigen Körper (1), insbesondere einen Trockenzylinder einer Trockenanordnung zur Trocknung einer Materialbahn, wobei der zylinderförmige Körper eine Zylinderachse (3), die sich in eine axiale Richtung erstreckt, aufweist sowie eine Umfangsfläche in einer Umfangsrichtung, wobei die Umfangsrichtung (16) senkrecht zur axialen Richtung (5) steht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Dichtungsanordnung zumindest teilweise entlang des Umfanges des zylinderförmigen Körpers einen Umfangsverlauf (14) aufweist und die Richtung des Umfangverlaufs unter einem Winkel ± ‰  0 schräg zur Umfangsrichtung (16) in wenigstens einer Tangentialebene (24) der Umfangsfläche (27) des zylinderförmigen Körpers (1) ausgerichtet ist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder einer Trockenanordnung zur Trocknung einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn sowie eine Trockenanordnung mit einem beheizbaren zylinderförmigen Körper, umfassend eine derartige Dichtanordnung.
    • Stand der Technik
  • Beheizbare Zylinder, die beispielsweise als Trockenzylinder in Papiermaschinen eingesetzt werden, sind seit langem bekannt. Solche Zylinder werden von innen mit einem Heizfluid beaufschlagt, um die äußere Oberfläche des Zylinders und die darauf geführte Bahn zu erwärmen und dadurch zu trocknen. In der Regel wird bei einem derartigen beheizbaren Zylinder beispielsweise ein dampfförmiges Fluid, insbesondere Wasserdampf, als Heizfluid verwendet. Das dampfförmige Fluid strömt beispielsweise unter Druck in den Zylinder und kondensiert an der nach innen gerichteten Zylinderwand, wobei die Kondensationswärme in den Zylindermantel übergeht und somit auf dessen Außenseite als Heizwärme zur Verfügung steht. Das entstehende Kondensat legt sich im Normalbetrieb des beheizbaren Zylinders, welcher um seine Längsachse rotiert, aufgrund der Fliehkraft in Form eines Filmes innen an der Zylinderwand an und wird durch einen Syphon über eine Druckdifferenz abgesaugt.
  • Alternativ hierzu gibt es beheizbare Trockenzylinder mit einem inneren Zylindermantel und einem äußeren Zylindermantel, wobei unterhalb der Fläche des äußeren Zylindermantels mindestens ein Kanal zur Durchleitung eines Heizfluides ausgebildet wird. Eine derartige beheizbare Zylinderanordnung ist beispielsweise in der WO 2006/072505 angegeben. Bei einem beheizbaren Zylinder gemäß der WO 2006/072505 wird das Heizfluid sehr nahe an die äußere Oberfläche des beheizbaren Zylinders gebracht.
  • Die Wandstärke des äußeren Zylindermantels kann bei einem derartigen beheizbaren Trockenzylinder gering gehalten werden.
  • Einen beheizbaren Zylinder mit Kanälen zum Durchleiten eines Heizfluides zeigt beispielsweise auch die DE 10 2005 043 734 oder die WO 2006/072505 .
  • Um die Trockenleistung weiter zu erhöhen, gibt es Trocknungseinrichtungen, bei denen ein beheizbarer Zylinder zusätzlich von außen mit einem Medium beaufschlagt wird, beispielsweise einem Medium. Derartige Systeme sind beispielsweise aus der EP 1793038 oder der EP 1081277 bekannt geworden.
  • Sind Anordnungen mit einem zylinderförmigen Körper, insbesondere Trockenzylindern, z. B. in Papiermaschinen, Dichtungsanordnungen vorgesehen, so bezeichnet man Dichtungsanordnungen, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Zylinders verlaufen, auch als Längsdichtung und die Dichtungen, die im Wesentlichen in Richtung der Zylinderachse des zylinderförmigen Körpers verlaufen, als Querdichtungen.
  • Insbesondere bei Anordnungen, bei denen ein zylinderförmiger Körper, beispielsweise ein beheizter Trockenzylinder, über einen bestimmten Winkelbereich von zum Beispiel 270° des Außenumfangs von einer feststehenden Druckhaube umschlungen wird, ist es erforderlich die feststehende Druckhaube gegenüber dem umlaufenden Zylinder bzw. Bändern abzudichten.
  • Eine feststehende Druckhaube, die einen sich drehenden Trockenzylinder wenigstens teilweise umschließt, ist in der WO 2005/100682 beschrieben.
  • Bei der Abdichtung der feststehenden Druckhaube gegenüber dem sich drehenden Zylinder kommt es oft zu Dichtungsversagen und Leckagen, was zu einem Maschinenstillstand führen kann.
  • Insbesondere ist es auch möglich, dass bei Verwendung zur Abdichtung eines dichten Bandes gegenüber einem zylindrischen Körper das Band Schaden nehmen kann, beispielsweise durch sich ausbildende Streifen in Umfangsrichtung, das heißt in Längsrichtung, einen hohen Temperaturgradienten, auftretende Wärmespannungen sowie Rissbildung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere eine Dichtungsanordnung für einen zylinderförmigen Körper anzugeben, bei dem eine Überhitzung zuverlässig vermieden wird und eine Dichtwirkung sichergestellt ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Dichtungsanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder beispielsweise einer Trockenanordnung zur Trocknung einer Materialbahn, wobei der zylinderförmige Körper eine Zylinderachse in einer axialen Richtung aufweist sowie eine Umfangsfläche mit einer Umfangsrichtung, die senkrecht zur axialen Richtung steht, die Dichtungsanordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Dichtungsanordnung zumindest teilweise entlang des Umfanges des zylinderförmigen Körpers einen Umfangsverlauf aufweist und die Richtung des Umfangsverlaufs der Dichtungsanordnung unter einem Winkel α ≠ 0 schräg zur Umfangsrichtung in wenigstens einer Tangentialebene der Umfangsfläche des zylinderförmige Körpers ausgerichtet ist.
  • Weist eine Dichtungsanordnung in jeder Tangentialebene denselben Winkel zwischen Richtung des Umfangsverlaufes und Umfangsrichtung des Zylinders auf, so ergibt sich, wenn der zylinderförmig Körper abgewickelt und in eine Ebene projiziert wird, dass die Dichtung in Längsrichtung gegenüber dem Zylinder einen schrägen Verlauf stets unter demselben Winkel α aufweist. Für eine geschlossene Dichtungsanordnung liegt dann kein Rechteck wie für die aufgerollte Zylinderfläche vor, sondern ein Trapez.
  • Dies ist eine mögliche Anordnung der Dichtung, aber keine notwendige. Denkbar wäre auch, dass der Winkel α der Richtung des Umfangsverlaufs der Dichtung gegenüber der Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers einen Winkel einschließt, der sich periodisch ändert, beispielsweise einen sinusförmigen Verlauf aufweist. In einem solchen Fall würde sich eine ondulierte oder wellenförmige Form ergeben.
  • Durch die Schrägstellung der Richtung des Umfangsverlaufs der Dichtung gegenüber der Umfangsrichtung des Zylinders, wird die zwischen den Gleitpartnern, hier dem zylinderförmigen Körper bzw. dem diesen umschlingenden Band und der Dichtung überstrichene Fläche vergrößert und damit die eingebrachte Wärmemenge auf diese größere Fläche verteilt. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung als im Stand der Technik erreicht. Eine weitere Folge der gleichmäßigeren Temperaturverteilung ist, dass die Maximaltemperatur und der Temperaturgradient geringer wird. Die thermischen Belastungen, die zu einem Dichtungsversagen, zu Leckagen und zu ungeplanten Maschinenstillständen führen, werden auf diese Art und Weise verringert. Insbesondere bei sehr schnell laufenden Maschinen mit großen Zylinderdurchmessern ist dies vorteilhaft . Unter schnellaufenden Maschinen werden Maschinen mit Papiergeschwindigkeiten von mehr als 800 m/min, insbesondere im Bereich 800 m/min bis 2000 m/min verstanden. Unter großen Zylinderdurchmessern werden Zylinderdurchmesser mit mehr als 2,50 m, insbesondere im Bereich 2,50 m bis 10,0 m verstanden.
  • Die Dichtungsanordnung verläuft in der Regel nicht nur in Längsrichtung, das heißt, im Wesentlichen in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers, sondern auch senkrecht dazu, das bedeutet im Wesentlichen in Querrichtung parallel zur Rotationsachse des zylinderförmigen Körpers. Die Dichtungsanordnung kann in Querrichtung, das heißt in axialer Richtung des zylindrischen Körpers sowohl einals auch mehrstückig ausgebildet sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Dichtungsanordnung geschlossen ausgeführt ist und die Dichtung durch einen geschlossenen Druckschlauch angepresst wird. Die Dichtung ist bevorzugt eine umlaufende Dichtung bestehend aus zwei Längsdichtungen und zwei Querdichtungen.
  • Eine besonders gute Abstreifwirkung, d.h. eine geringe Leckage im Bereich der Querdichtung und eine ausreichende Selbstschmierung im Bereich der Längsdichtung kann dann eingestellt werden, wenn das Verhältnis der Dichtbreite in Querrichtung zur Dichtbreite in Längsrichtung zwischen 1:4 bis 3:4, insbesondere zwischen 1:3 bis 2:3 liegt.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Dichtungsanordnung in Längsrichtung nicht über den gesamten Umfangsverlauf denselben Winkel zur Umfangsrichtung aufweist, sondern einen periodisch sich ändernden Winkel. Die Dichtungsanordnung weist dann in Längsrichtung einen ondulierenden Verlauf auf. Durch die Ondulierung wird eine besonders gute Schmierwirkung erreicht.
  • Neben der Dichtungsanordnung gibt die Erfindung auch eine Trockenanordnung mit einem beheizbaren zylinderförmigen Körper, und insbesondere einem Trockenzylinder und einem den Trockenzylinder zumindest teilweise umschlingenden Band an, wobei zwischen Band und Trockenzylinder eine Dichtanordnung gemäß der Erfindung ausgebildet wird. Das Band kann sowohl ein undurchlässiges Band wie auch ein Sieb sein. Das Band weist relativ zum zylinderförmigen Körper eine Laufrichtung auf, wobei die Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers und die Laufrichtung im Wesentlichen gleich gerichtet sind.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Längsdichtung der Dichtungsanordnung in Laufrichtung verjüngend ist, dies bedeutet der Winkel relativ zur Umfangsrichtung ist größer als 0°. Hierdurch wird ein besonders gute hydrodynamische Schmierung beziehungsweise Selbstschmierung erreicht. Dies ist im Bereich der Längsdichtung besonders wichtig, da der Reibwert hierdurch herabgesetzt werden kann und damit eine zusätzliche Kühlwirkung auftritt.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann die Lage der Längsdichtung in Laufrichtung divergent sein, das heißt der Winkel α, unter dem die Dichtungsanordnung schräg zur Laufrichtung und damit zur Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers angeordnet, ist kleiner als 0°. Hierdurch wird zwar die Schmierung verringert, jedoch können die Leckagemengen minimiert und auf den Bereich der Querdichtung der Dichtungsanordnung beschränkt werden.
  • Bevorzugt kommt die Dichtung in einer Trockenanordnung zum Einsatz, bei der eine feststehende Druckhaube auf wenigstens einem Teil des äußeren Umfanges den Trockenzylinder umschließt. Die Druckhaube ist mit einem unter Druck stehendem Medium, vorzugsweise Wasser, gefüllt. Durch das Medium werden ein oder mehrere Druckkräfte auf Bänder, insbesondere ein undurchlässiges Band, insbesondere aber die Faserstoffbahn, ausgeübt, um die Trocknung der Faserstoffbahn durch die Anpressung mit Hilfe der Druckhaube zu verbessern. Da die Druckhaube still steht, Faserstoffbahn, Siebe und Band mit der Umfangsgeschwindigkeit des Trockenzylinders sich aber mitbewegen, muss die Druckhaube gegenüber dem bewegten Band dynamisch abgedichtet werden. Um die bei einer derartigen Dichtung zwangsläufig auftretenden Reibung und den Wärmeeintrag zu reduzieren, wird bevorzugt eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eingesetzt.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen im wesentlichen zylinderförmigen Körper mit darauf angeordneter Dichtungsanordnung;
    Figur 2
    einen im Wesentlichen zylinderförmigen Körper mit einer Dichtungsanordnung in unterschiedliche Ausführungsformen;
    Figur 3a - 3b
    den Verlauf der Dichtungen in unterschiedlicher Ausführungsform abgewickelt in die Papierebene
    Figur 4a - 4c
    von der Dichtung überstrichene Flächen;
    Figur 5
    einen Querschnitt durch eine Trocknungsanordnung mit einer Druckhaube.
  • In Figur 1 ist ein zylinderförmiger Körper 1 mit Zylinderachse 3, die sich im einer axialen Richtung 5 erstreckt, dargestellt. Des Weiteren zu erkennen ist die Dichtungsanordnung 10, die eine Ausdehnung in einer Querrichtung 12 aufweist, sowie einen Umfangsverlauf 14. Die Dichtung, die sich in Querrichtung 12 ausdehnt, wird auch als Querdichtung bezeichnet, diejenige, die einen Umfangsverlauf 14 aufweist als Längsdichtung. Des Weiteren hat auch der zylinderförmige Körper eine Umfangsrichtung 16. Die Umfangsrichtung 16 der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform, die den Stand der Technik repräsentiert, ist parallel zu Richtung 20 des Umfangsverlaufs in jeder Tangentialebene 24 der Umfangsfläche 27 des zylinderförmigen Körpers 1.
  • Dies bedeutet, dass entlang des gesamten Umfangsverlaufes 14 die Dichtung parallel zur Umfangsrichtung 16 des Zylinders verläuft. Hierdurch tritt eine hohe thermische Belastung sowohl der Längsdichtung wie auch beispielsweise eines unter der Dichtanordnung liegenden und um den Zylinder laufendes Band auf, was zu Dichtungsversagen, Leckage und ungeplantem Maschinenstillstand führt.
  • Ausführungsformen, die einen derartigen Wärmeeintrag verhindern zeigen Figur 2. Wiederum ist der zylinderförmige Körper mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Der zylinderförmige Körper weist eine Zylinderachse 3 auf.
  • Des Weiteren eingezeichnet ist die Umfangsrichtung 16 des zylinderförmigen Körpers in einer Tangentialebene an die Oberfläche des zylinderförmigen Körpers. Bezugsziffer 100 zeigt den Verlauf einer Längsdichtung, bei der in jeder Tangentialebene 24 an die Umfangsfläche 27 des zylinderförmigen Körpers die Richtung 20des Umfangsverlaufs der Längsdichtung parallel zur Richtung 16 des Zylinderumfanges ist. Wie man Figur 2 entnimmt, ergibt sich somit auf der Zylinderoberfläche 27 ein geschlossener ringförmiger Verlauf, das heißt eine Umfangslinie der Dichtung, die der Umfangslinie des zylinderförmigen Körpers entspricht.
  • Wird nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Teil der Dichtung 200, der in Umfangsrichtung 216 verläuft, wie im ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, so angeordnet ist, dass die Richtung des Umfangsverlaufs 220 der Dichtung wenigstens in einem Teil des Verlaufs einen Winkel α gegenüber der Umfangsrichtung 216 des Zylinders in einer Tangentialebene an die Oberfläche 27 des Zylinders einnimmt, ergibt sich auf der Umfangsfläche des Zylinders ein schraubenlinienförmiger Verlauf der Längsdichtung.
  • Variiert der Winkel α, den die Richtung des Umfangsverlaufs 320 der Dichtung mit der Umfangsrichtung 316 des Zylinders in jeder Tangentialebene 24 einschließt, periodisch über den gesamten Umfang, so ergibt sich wie in Figur 2 dargestellt, die wellenförmige Umfangslinie 300 der Längsdichtung.
  • Deutlich einfacher kann die Erfindung dargestellt werden, wenn man die Zylinderfläche sowie die Fläche der Dichtung in eine Ebene, beispielsweise die Papierebene abwickelt, wie in der Figur 3 a gezeigt. In einem solchen Fall entspricht der Zylindermantel einem Rechteck 400. Die Richtung des Umfangs ist mit 416 angegeben. Die Richtung des Umfangsverlaufs 420 der Dichtung 401 steht hierzu unter einem Winkel α größer Null, falls die Längsdichtung in Laufrichtung 450 des Bandes beziehungsweise Zylinders schräg gestellt wird.
  • Eine derartige Anordnung nennt man auch eine in Laufrichtung verjüngende Anordnung. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine sehr gute hydrodynamische Schmierung beziehungsweise Selbstschmierung, was im Bereich der Längsdichtung besonders wichtig ist, da hier Überhitzungsprobleme sehr schnell auftreten, die durch eine ausreichende Schmierung vermieden werden können.
  • Alternativ kann hierzu, wie in Figur 3b dargestellt, die Dichtung divergent verlaufen, das bedeutet, dass in Laufrichtung 550 des Bandes gesehen der Winkel α, den die Umfangsrichtung 516 mit der Umlaufrichtung 520 der Dichtungsanordnung einschließt, kleiner Null ist. Bei einer divergenten Anordnung wie in Figur 3b gezeigt kann zwar nicht die hydrodynamische Schmierung beziehungsweise Selbstschmierung im Bereich der Längsdichtung erhöht werden, aber die Anordnung der Leckagemenge in diesem Bereich kann minimiert werden und auf den Bereich der Querdichtung beschränkt werden.
  • Besonders bevorzugt sind die Dichtanordnungen umlaufend und geschlossen ausgeführt und durch einen Druckschlauch angepresst.
  • In Figur 4a bis 4c sind die Wirkungen der Erfindung nochmals gezeigt. Figur 4a zeigt die bei einem Umlauf von den Gleitpartnern überstrichene Fläche, das heißt die überstrichene Fläche bei einer Rotation des Zylinders einmal um seine eigene Achse.
  • Wie aus Figur 4a hervorgeht, stehen für den Fall, dass keine Schrägstellung der Längsdichtung erfolgt, wie in der Erfindung vorgesehen, ständig im Bereich des Zylinderumfangs oder des Bandes sowie des Dichtungsumfangs dieselbe Stelle miteinander in reibendem Eingriff. Es kommt also entlang einer Linie auf dem Zylinderumfang oder auf dem Band zu einer starken lokalen Erwärmung. Wird nun wie in Figur 4b gezeigt die Längsdichtung 700 um einen Winkel α gegenüber der Umfangsrichtung des Zylinders schräg gestellt, so wird bei einem Umlauf des Zylinders die Breite B überstrichen. Der Wärmeeintrag verteilt sich auf einen größeren Anteil der Zylinderoberfläche bzw. der Bandoberfläche, so dass die auftretende Temperatur gegenüber der Ausführungsform in Figur 4a deutlich reduziert werden kann.
  • Führt man anstelle oder zusätzlich zur Schrägstellung wie in Figur 4b gezeigt eine wellenförmige Kontur der Längsdichtung 800 gemäß Figur 4c aus, so kann wieder ein Bereich überstrichen werden, zusätzlich hat man aber durch die Ondulierung noch die Möglichkeit, dass immer wieder abzudichtendes Medium in den Bereich, der dann erneut von der Längsdichtung überstrichen wird, gelangen kann, so dass zusätzlich zum niedrigen Wärmeeintrag bei der Ausgestaltung gemäß Figur 4c eine besonders gute Schmierung erreicht wird.
  • Figur 5 zeigt eine Trockenanordnung 1000 in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn umfassend einen Trockenzylinder 1. Eine Druckhaube 1003 umschlingt den Trockenzylinder 1 zumindest teilweise.
  • Die Druckhaube 1003 ist mit einem unter Druck stehendem Medium, vorzugsweise Wasser, gefüllt, wodurch Druckkräfte 1020 auf das undurchlässige Band 1007, die Bänder 1005, 1006 sowie insbesondere die Faserstoffbahn 1004 ausgeübt werden. Durch die Führung über den beheizten Trockenzylinder 1 wird die Faserstoffbahn getrocknet. Die Anpressung durch die Druckhaube 1003 verstärkt diesen Effekt. Die beim Trocknen entstehende Feuchtigkeit wird von den Sieben 1005, 1006 aufgenommen. Das undurchlässige Band 1007 trennt die Faserstoffbahn und die Siebe 1005, 1006 von dem Druckmedium in der Druckhaube 1003. Sowohl das Band, wie die Siebe und die Faserstoffbahn, werden mit Hilfe von Stützwalzen 1008, 1009 geführt.
  • Die Faserstoffbahn, die Siebe und das Band laufen mit der Umfangsgeschwindigkeit des Trockenzylinders 1 mit, die Druckhaube 1003 hingegen steht still. Es ist daher erforderlich, dass der mit einem Medium gefüllte Raum der Druckhaube 1003 gegenüber dem bewegten undurchlässigen Band 1007 dynamisch abgedichtet wird. Die in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 dargestellten Dichtungsanordnungen können für eine Abdichtung der Druckhaube 1003 gegenüber dem bewegten Band verwandt werden. Insbesondere zeigt Figur 1 eine derartige Druckhauben-Dichtung.
  • Mit der Erfindung wird somit erstmals eine Radialdichtungsanordnung angegeben, die sich insbesondere bei einer Verwendung im Bereich eines Trockenzylinders einer Papiermaschine, insbesondere bei Abdichtung einer feststehenden Druckhaube gegenüber einem rotierenden Zylinder dadurch auszeichnet, dass keine hohen Temperaturen und geringe Temperaturunterschiede auftreten und eine hohe Schmierung erreicht wird.

Claims (17)

  1. Dichtungsanordnung (10) für einen zylinderförmigen Körper (1), insbesondere einen Trockenzylinder einer Trockenanordnung zur Trocknung einer Materialbahn, wobei der zylinderförmige Körper eine Zylinderachse (3), die sich in eine axiale Richtung erstreckt, aufweist sowie eine Umfangsfläche in einer Umfangsrichtung, wobei die Umfangsrichtung (16) senkrecht zur axialen Richtung (5) steht,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dichtungsanordnung zumindest teilweise entlang des Umfanges des zylinderförmigen Körpers einen Umfangsverlauf (14) aufweist und die Richtung des Umfangverlaufs (14) unter einem Winkel α ≠ 0 schräg zur Umfangsrichtung (16) in wenigstens einer Tangentialebene (24) der Umfangsfläche (27) des zylinderförmigen Körpers (1) ausgerichtet ist.
  2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Richtung des Umfangsverlaufes (14) der Dichtungsanordnung (16) in allen Tangentialebenen unter demselben Winkel α schräg zur Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers (1) steht.
  3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Richtung des Umfangsverlaufes (14) sich gegenüber der Umfangsrichtung (16) des zylinderförmigen Körpers in allen Tangentialebenen kontinuierlich periodisch ändert.
  4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Winkel α einen sinusförmigen Verlauf aufweist.
  5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dichtungsanordnung des Weiteren zumindest teilweise entlang der axialen Richtung (5) des zylinderförmigen Körpers verläuft.
  6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dichtungsanordnung entlang der axialen Richtung (5) einstückig ausgebildet ist.
  7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dichtungsanordnung entlang der axialen Richtung (5)mehrstückig ausgebildet ist.
  8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dichtungsanordnung eine Längsdichtung und eine Querdichtung aufweist und durch einen geschlossenen Druckschlauch beaufschlagt wird.
  9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Längsrichtung eine Breite entlang der axialen Richtung des Zylinders aufweist sowie die Querdichtung eine Breite im Wesentlichen in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers.
  10. Dichtungsanordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verhältnis der Breite der Querdichtung zur Breite der Längsdichtung im Bereich von 1/4 bis 3/4, insbesondere von 1/3 bis 2/3 liegt.
  11. Trockenanordnung mit einem beheizbaren zylinderförmigen Körper, insbesondere einem Trockenzylinder zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung der Faserstoffbahn, und
    einer Druckhaube (1003), die den Trockenzylinder (1) zumindest auf einem Teil des Umfanges umschlingt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen Druckhaube (1003) und einem Band (1007, 1005, 1006), das mit dem Trockenzylinder (1) umläuft, eine Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.
  12. Trockenanordnung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Band ein undurchlässiges Band ist.
  13. Trockenanordnung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Band ein Sieb ist.
  14. Trockenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Band eine Laufrichtung (450, 550) aufweist, wobei die Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers und die Laufrichtung gleich gerichtet sind.
  15. Trockenanordnung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Winkel α, unter dem Dichtanordnung schräg zur Umfangsrichtung angeordnet ist, einen konstanten Wert α > 0 aufweist.
  16. Trockenanordnung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Winkel α, unter dem Dichtanordnung schräg zur Umfangsrichtung angeordnet ist, einen konstanten Wert α < 0 aufweist.
  17. Trockenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Druckhaube ein Medium, insbesondere Wasser unter Druck steht.
EP09172980A 2008-11-14 2009-10-14 Dichtanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder Withdrawn EP2186938A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810043744 DE102008043744A1 (de) 2008-11-14 2008-11-14 Dichtanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2186938A1 true EP2186938A1 (de) 2010-05-19

Family

ID=41649959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09172980A Withdrawn EP2186938A1 (de) 2008-11-14 2009-10-14 Dichtanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2186938A1 (de)
CN (1) CN101737493A (de)
DE (1) DE102008043744A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1081277A2 (de) 1999-08-31 2001-03-07 Voith Paper Patent GmbH Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn
US20050003939A1 (en) 2003-07-02 2005-01-06 New Castle Industries, Inc. Roll having multiple fluid flow channels for use in producing and processing sheet material
WO2005100682A1 (de) 2004-04-13 2005-10-27 Voith Patent Gmbh Maschine zur herstellung einer faserstoffbahn
DE102004017812A1 (de) 2004-04-13 2005-11-03 Voith Paper Patent Gmbh Druckhaube
WO2006072505A1 (de) 2005-01-05 2006-07-13 Voith Patent Gmbh Vorrichtung und verfahren zur herstellung und/oder veredelung einer faserstoffbahn
DE102005043734A1 (de) 2005-09-14 2007-03-22 Voith Patent Gmbh Beheizbarer Zylinder insbesondere zur Aufheizung einer Papierbahn
EP1793038A2 (de) 2005-12-03 2007-06-06 Voith Patent GmbH Dichtungsanordnung
DE102006051392A1 (de) * 2006-10-27 2008-04-30 Voith Patent Gmbh Druckhaube mit entnehmbarer Dichtvorrichtung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1081277A2 (de) 1999-08-31 2001-03-07 Voith Paper Patent GmbH Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn
US20050003939A1 (en) 2003-07-02 2005-01-06 New Castle Industries, Inc. Roll having multiple fluid flow channels for use in producing and processing sheet material
WO2005100682A1 (de) 2004-04-13 2005-10-27 Voith Patent Gmbh Maschine zur herstellung einer faserstoffbahn
DE102004017812A1 (de) 2004-04-13 2005-11-03 Voith Paper Patent Gmbh Druckhaube
WO2006072505A1 (de) 2005-01-05 2006-07-13 Voith Patent Gmbh Vorrichtung und verfahren zur herstellung und/oder veredelung einer faserstoffbahn
DE102005043734A1 (de) 2005-09-14 2007-03-22 Voith Patent Gmbh Beheizbarer Zylinder insbesondere zur Aufheizung einer Papierbahn
EP1793038A2 (de) 2005-12-03 2007-06-06 Voith Patent GmbH Dichtungsanordnung
DE102006051392A1 (de) * 2006-10-27 2008-04-30 Voith Patent Gmbh Druckhaube mit entnehmbarer Dichtvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008043744A1 (de) 2010-05-20
CN101737493A (zh) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3705241C2 (de)
EP0988417B1 (de) Trockenpartie
EP1738021A1 (de) Maschine zur herstellung einer faserstoffbahn
AT3331U1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kalandrieren einer faserbahn
DE3317457A1 (de) Presseinrichtung fuer bandfoermiges gut, insbesondere zum entwaessern einer papierbahn
DE4138788C2 (de) Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn
DE8500950U1 (de) Beheizbare kalanderwalze mit einem einen stroemungsspalt bildenden verdraengerkoerper
EP1081277B1 (de) Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn
EP0812953A1 (de) Schuhpresse
EP2186938A1 (de) Dichtanordnung für einen zylinderförmigen Körper, insbesondere einen Trockenzylinder
DE3637108A1 (de) Pressenwalze, die insbesondere zur behandlung einer papierbahn oder dergleichen dient
DE69721830T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung einer faserbahn
DE112010003542T5 (de) Walze mit einstellbarem Mantel, Vorrichtung und Verfahren
EP1735551B1 (de) Dichtungsanordnung, insbesondere für eine trockenanordnung
EP1785524A1 (de) Anordnung zum Glätten einer Faserstoffbahn
EP1333121B1 (de) Kalander und Verfahren zum Betreiben eines Kalanders
DE10259442B4 (de) Breitnip-Kalander
DE19602492A1 (de) Maschine zur Herstellung einer Materialbahn
EP1285990B1 (de) Vorrichtung zum Bilden eines Langspalts
DE102004017812A1 (de) Druckhaube
DE102006051052A1 (de) Trocknungsanordnung
DE102008043918A1 (de) Trockenanordnung mit äußerer und innerer Druckhaube
EP1983283A1 (de) Dichtungsanordnung für eine Trockeneinrichtung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
EP1918454A1 (de) Beheizbarer Zylinder und Trockenvorrichtung
DE29724839U1 (de) Trockenpartie

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

17P Request for examination filed

Effective date: 20101119

17Q First examination report despatched

Effective date: 20110124

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130501