EP2186938A1 - Sealing assembly for a cylindrical body, in particular a drying cylinder - Google Patents
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- 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
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- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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- D21F5/02—Drying on cylinders
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- D21F5/042—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices
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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 ,
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Abstract
Description
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.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.
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.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. As a rule, in such a heatable cylinder, for example, a vaporous fluid, in particular steam, is used as the heating fluid. The vaporous fluid, for example, 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.
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
Die Wandstärke des äußeren Zylindermantels kann bei einem derartigen beheizbaren Trockenzylinder gering gehalten werden.The wall thickness of the outer cylinder shell can be kept low in such a heated drying cylinder.
Einen beheizbaren Zylinder mit Kanälen zum Durchleiten eines Heizfluides zeigt beispielsweise auch die
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
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.Are arrangements with a cylindrical body, in particular drying cylinders, z. As provided in paper machines, 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.
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.In particular, in arrangements in which a cylindrical body, such as a heated drying cylinder, is wrapped by a fixed pressure hood over a certain angular range of, for example, 270 ° of the outer circumference, it is necessary to seal the fixed pressure hood against the rotating cylinder or belts.
Eine feststehende Druckhaube, die einen sich drehenden Trockenzylinder wenigstens teilweise umschließt, ist in der
Bei der Abdichtung der feststehenden Druckhaube gegenüber dem sich drehenden Zylinder kommt es oft zu Dichtungsversagen und Leckagen, was zu einem Maschinenstillstand führen kann.When sealing the fixed pressure hood relative to the rotating cylinder, seal failures and leaks often occur, which can lead to machine downtime.
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.In particular, it is also possible that 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.
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.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.
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.According to the invention, 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 α ≠ 0 obliquely to the circumferential direction in at least one tangent plane of the peripheral surface of the cylindrical body.
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.Does a sealing arrangement in each tangential plane the same angle between the direction of the circumferential course and the circumferential direction of the cylinder, Thus, when the cylindrical body is unwound and projected into a plane, the seal in the longitudinal direction relative to the cylinder always has an oblique course at the same angle α. For a closed seal arrangement is then no rectangle as for the rolled-up cylinder surface, but a trapezoid.
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.This is a possible arrangement of the seal, but not necessary. It would also be conceivable that the angle α of the direction of the circumferential course of the seal with respect to the circumferential direction of the cylindrical body forms an angle which changes periodically, for example has a sinusoidal course. In such a case, an undulating or undulating shape would result.
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.Due to the inclination of the direction of the circumferential course of the seal relative to the circumferential direction of the cylinder, the area swept over between the sliding partners, here the cylindrical body or belt and seal, is increased and thus the amount of heat introduced is distributed over this larger area. As a result, a more uniform temperature distribution is achieved than in the prior art. Another consequence of the more uniform temperature distribution is that the maximum temperature and the temperature gradient become lower. The thermal stresses that lead to seal failure, leaks, and unplanned machine downtime are reduced in this manner. This is particularly advantageous in the case of very fast-running machines with large cylinder diameters. High-speed machines are understood as machines with paper speeds of more than 800 m / min, in particular in the range of 800 m / min to 2000 m / min. Large cylinder diameters mean cylinder diameters of more than 2.50 m, in particular in the range of 2.50 m to 10.0 m.
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.As a rule, 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.
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.It is particularly preferred if 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.
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.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 ,
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.It is particularly preferred if 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.
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.In addition to the sealing arrangement, 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.
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.It is particularly preferred if 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 °. As a result, 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.
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.In an alternative embodiment, the position of the longitudinal seal may be divergent in the running direction, that is to say the angle α 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 °. Although this reduces the lubrication, however, the leakage quantities can be minimized and limited to the area of the transverse seal of the seal arrangement.
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.Preferably, 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. By the medium one or more compressive forces on belts, in particular an impermeable belt, but in particular the fibrous web, exercised in order to improve the drying of the fibrous web by the contact pressure with the help of the pressure hood. Since the pressure hood stands still, but the fibrous web, screens and belt move along with the peripheral speed of the drying cylinder, the pressure hood must be dynamically sealed against the moving belt. In order to reduce the friction inevitably occurring in such a seal and the heat input, a seal assembly according to the invention is preferably used.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.Hereinafter, the invention will be described with reference to the embodiments without limitation thereto.
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.
- FIG. 1
- a substantially cylindrical body having thereon arranged seal assembly;
- FIG. 2
- a substantially cylindrical body with a sealing arrangement in different embodiments;
- Figure 3a - 3b
- the course of the seals in different embodiments unwound in the plane of the paper
- Figure 4a - 4c
- areas swept by the gasket;
- FIG. 5
- a cross section through a drying arrangement with a pressure hood.
In
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.This means that along the entire
Ausführungsformen, die einen derartigen Wärmeeintrag verhindern zeigen
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
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.Is now provided according to the invention that the part of the
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
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
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.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.
Alternativ kann hierzu, wie in
Besonders bevorzugt sind die Dichtanordnungen umlaufend und geschlossen ausgeführt und durch einen Druckschlauch angepresst.Particularly preferably, the sealing arrangements are executed circumferentially and closed and pressed by a pressure hose.
In
Wie aus
Führt man anstelle oder zusätzlich zur Schrägstellung wie in
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.The
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
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.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 ,
Claims (17)
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.A sealing arrangement (10) for a cylindrical body (1), in particular a drying cylinder of a drying arrangement for drying a material web, the cylindrical body having a cylinder axis (3) extending in an axial direction and a peripheral surface in a circumferential direction, wherein the Circumferential direction (16) is perpendicular to the axial direction (5),
characterized,
that the sealing arrangement along the circumference of the cylindrical body has at least partially a circumferential profile (14) and the direction of the circumferential profile (14) at an angle α ≠ 0 obliquely to the circumferential direction (16) in at least a tangential plane (24) of the peripheral surface (27) of the cylindrical body (1) is aligned.
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.Sealing arrangement according to claim 1,
characterized,
that the direction of the circumferential path (14) of the seal assembly (16) in all the tangent planes at the same angle α inclined to the circumferential direction of the cylindrical body (1).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtung des Umfangsverlaufes (14) sich gegenüber der Umfangsrichtung (16) des zylinderförmigen Körpers in allen Tangentialebenen kontinuierlich periodisch ändert.Sealing arrangement according to claim 1,
characterized,
in that the direction of the circumferential course (14) changes continuously periodically with respect to the circumferential direction (16) of the cylindrical body in all tangential planes.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel α einen sinusförmigen Verlauf aufweist.Sealing arrangement according to claim 3,
characterized,
that the angle α has a sinusoidal course.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsanordnung des Weiteren zumindest teilweise entlang der axialen Richtung (5) des zylinderförmigen Körpers verläuft.Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4,
characterized,
in that the seal arrangement further extends at least partially along the axial direction (5) of the cylindrical body.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsanordnung entlang der axialen Richtung (5) einstückig ausgebildet ist.Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the sealing arrangement along the axial direction (5) is integrally formed.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsanordnung entlang der axialen Richtung (5)mehrstückig ausgebildet ist.Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the sealing arrangement along the axial direction (5) is designed in multiple pieces.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsanordnung eine Längsdichtung und eine Querdichtung aufweist und durch einen geschlossenen Druckschlauch beaufschlagt wird.Sealing arrangement according to one of claims 1 to 7,
characterized,
that the sealing arrangement has a longitudinal seal and a transverse seal, and is acted upon by a closed pressure tube.
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.Sealing arrangement according to claim 8,
characterized,
in that the longitudinal direction has a width along the axial direction of the cylinder and the transverse seal has a width substantially in the circumferential direction of the cylindrical body.
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.Sealing arrangement according to claim 9,
characterized,
that the ratio of the width of the transverse seal is to the width of the longitudinal seal in the range of 1/4 to 3/4, in particular 3/1 to 3/2.
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.Dry arrangement with a heatable cylindrical body, in particular a drying cylinder for drying a paper, cardboard, tissue or another fibrous web in a machine for producing and / or finishing the fibrous web, and
a pressure hood (1003), which wraps the drying cylinder (1) over at least part of its circumference,
characterized,
in that a sealing arrangement according to one of Claims 1 to 10 is provided between the pressure hood (1003) and a belt (1007, 1005, 1006) which rotates with the drying cylinder (1).
dadurch gekennzeichnet,
dass das Band ein undurchlässiges Band ist.Dry arrangement according to claim 11,
characterized,
that the tape is an impermeable tape.
dadurch gekennzeichnet,
dass das Band ein Sieb ist.Dry arrangement according to claim 11,
characterized,
that the band is a sieve.
dadurch gekennzeichnet,
dass das Band eine Laufrichtung (450, 550) aufweist, wobei die Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers und die Laufrichtung gleich gerichtet sind.Dry arrangement according to one of claims 11 to 13,
characterized,
that the tape run direction (450, 550), wherein the circumferential direction of the cylindrical body and the direction are the same direction.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel α, unter dem Dichtanordnung schräg zur Umfangsrichtung angeordnet ist, einen konstanten Wert α > 0 aufweist.Dry arrangement according to claim 14,
characterized,
that the angle α is located under the sealing arrangement obliquely to the circumferential direction, has a constant value α> 0th
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel α, unter dem Dichtanordnung schräg zur Umfangsrichtung angeordnet ist, einen konstanten Wert α < 0 aufweist.Dry arrangement according to claim 14,
characterized,
that the angle α is located under the sealing arrangement obliquely to the circumferential direction, has a constant value α <0th
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Druckhaube ein Medium, insbesondere Wasser unter Druck steht.Dry arrangement according to one of claims 11 to 16,
characterized,
that in the pressure hood a medium, in particular water is under pressure.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Also Published As
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