DE20206067U1

DE20206067U1 - Saugwalze

Info

Publication number: DE20206067U1
Application number: DE20206067U
Authority: DE
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2012-04-19
Also published as: DE10163542A1

Description

Voith Paper Patent GmbH Akte: PC11363 DE G

Sankt Pöltener Strasse 43 "Randsauglärm"

D-89522 Heidenheim

Saugwalze

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel, dessen Innenraum zumindest in einer Unterdruckzone mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, wobei die Unterdruckzone wenigstens axial von je einem Dichtelement begrenzt wird.

Saugwalzen dienen in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen im allgemeinen dazu, die Faserstoffbahn im Bereich der Unterdruckzone an ein, die Saugwalze teilweise umschlingendes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band anzusaugen. Dabei wird über die Perforation des Walzenmantels mitunter sehr viel Falschluft angesaugt. Außerdem führt die, durch die Perforation strömende Luft zu einer relativ großen Geräuschentwicklung.

Es ist zwar bekannt, die Unterdruckzone axial zu begrenzen, jedoch ist die Unterdruckzone in der Regel dennoch breiter als die Faserstoffbahn. Dies begründet sich in der Gewährleistung des sicheren Ansaugens und damit Haftens der Ränder der Faserstoffbahn am Band.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Luftströmung durch die Perforation zumindest im axial außerhalb der Faserstoffbahn liegenden Bereich der Saugwalze und damit auch die Geräuschentwicklung zu verringern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verhältnis zwischen der durchbrochenen und der nicht durchbrochenen Mantelfläche des Walzenmantels zumindest in einem, vorzugsweise in beiden Randbereichen des Walzenmantels geringer als in der Walzenmitte ist. Die Randbereiche mit geringerer Perforation liegen dabei überwiegend, vorzugsweise gänzlich außerhalb der Faserstoffbahn.

Damit wird die Haftung der Faserstoffbahn bei verringerter Falschluft gewährleistet. Weil sich die Bahnbreite der Faserstoffbahn auch zumindest geringfügig ändern kann, bietet der perforierte Randbereich bei breiter werdender Faserstoffbahn so noch genügend Saugfläche um die Haftung der Bahnränder zu sichern.
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Da die Dichtelemente zur Verringerung der Falschluft die Unterdruckzone axial etwa auf die Breite der Faserstoffbahn begrenzen, sollte diese zur Anpassung an sich ändernde Breiten auch axial verschiebbar gestaltet sein.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis zwischen der durchbrochenen und der nicht durchbrochenen Mantelfläche des Walzenmantels zumindest im Bereich eines, vorzugsweise beider Dichtelemente geringer als in der Walzenmitte ist.

Um die Herstellung der Perforation zu vereinfachen, sollte diese zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich von Bohrungen im Walzenmantel gebildet werden. Zur Verhältnisänderung zwischen durchbrochener und nicht durchbrochener Mantelfläche eignet sich dabei vorteilhaft die Anzahl und/oder der Durchmesser der Bohrungen. Daher sollte der Walzenmantel im Randbereich und/oder im Bereich des Dichtelementes weniger Bohrungen besitzen und/oder die Bohrungen im Randbereich des Walzenmantels und/oder im Bereich des Dichtelementes einen kleineren Durchmesser aufweisen.

Unabhängig, aber ebenso in Verbindung mit der geringeren Perforation in den Randbereichen kann die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst werden, dass das axiale Dichtelement als Dichtleiste ausgeführt ist und nur ein, vorzugsweise axial außen liegender Teil der radialen Oberfläche der Dichtleiste mit dem Walzenmantel eine Dichtfläche bildet. Dies ersetzt den abrupten durch einen relativ allmählichen Übergang zwischen der Unterdruckzone und dem axial außerhalb

30 liegenden Bereich.

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Damit können die Dichtleisten relativ nahe zur Faserstoffbahn eingestellt werden, was die angesaugte Falschluftmenge und die Geräuschentwicklung stark reduziert. Von Vorteil ist es, wenn die axiale Innenseite der Dichtleiste etwa mit den Rand der Faserstoffbahn übereinstimmt. Sollte die Faserstoffbahn dabei breiter werden oder sich seitlich verschieben, so gewährleistet der sich nur allmählich axial nach außen verringernde Unterdruck eine sichere Haftung der Faserstoffbahn, insbesondere ihrer Ränderam Band.

Der allmähliche Übergang bezüglich des Unterdrucks im Bereich der Dichtleiste kann dadurch erreicht werden, dass die radiale Oberfläche der Dichtleiste mit dem Walzenmantel einen sich zur Walzenmitte hin öffnenden, vorzugsweise keilförmigen Spalt bildet und/oder dass die radiale Oberfläche der Dichtleiste axial verlaufende Nuten besitzt, deren Querschnitt sich vorzugsweise zur Walzenmitte hin vergrößert.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Dichtleiste aus mehreren separaten Leistenelementen besteht. Dies erlaubt insbesondere Konstruktionen, bei denen zumindest ein dichtendes Leistenelement mit dem Walzenmantel eine Dichtfläche bildet und zumindest ein davon unabhängiges schallminderndes Leistenelement mit dem Walzenmantel einen sich zur Walzenmitte hin öffnenden Spalt und/oder radial verlaufende Nuten besitzt.

Durch die Trennung der Dicht- von der Schallminderungsfunktion wird deren Wirksamkeit wesentlich gesteigert. Einerseits kann bei dem dichtenden Leistenelement die Dichtfläche unabhängig von der Schallentwicklung und damit bezüglich der Dichtfunktion optimiert gestaltet werden und andererseits wird das schallmindernde Leistenelement nicht durch den Verschleiß im Bereich der Dichtfläche in seiner Funktion beeinträchtigt. Zur Fixierung sollte zumindest ein, vorzugsweise das schallmindernde Leistenelement mit dem Gehäuse der Unterdruckzone verbunden werden. Um den Verschleiß ausgleichen zu können, sollte zumindest ein, vorzugsweise das dichtende Leistenelement gegen den Walzenmantel pressbar gestaltet sein.

Insbesondere dann, wenn sich die Unterdruckzone nur über einen Teil des Umfangs der Saugwalze erstreckt und das Dichtelement größer als die abzudichtende Fläche der Unterdruckzone ist, kann es vorteilhaft sein, wenn das Dichtelement vorzugsweise radial verstellbar, speziell drehbar oder schwenkbar ist. In diesen Fällen kann bei einem Verschleiß der radialen Oberfläche des Dichtelementes der nicht verschlissene Teil in den Bereich der Unterdruckzone gebracht werden.

Anwendung findet die Saugwalze mit Vorteil in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, wobei die Faserstoffbahn im Bereich der Unterdruckzone vorzugsweise an ein, die Saugwalze teilweise umschlingendes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band angesaugt wird. Als Bänder kommen im allgemeinen Formersiebe, Pressfilze, Trockensiebe o.a. in Frage.

Für bestimmte Einsatzfälle ist es jedoch auch möglich, dass die Faserstoffbahn direkt mit der Saugwalze in Kontakt kommt.

Damit in Verbindung, aber auch unabhängig davon ist es von Vorteil, wenn sich das axiale Dichtelement im Bereich eines, vorzugsweise beider Ränder der Faserstoffbahn befindet. Dies allein reduziert die Menge an Falschluft erheblich und gewährleistet dennoch durch den allmählichen Unterdruckabbau das Haften der Faserstoffbahn bei Schwankungen der Bahnbreite und -lage.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch einen Randbereich der

Saugwalze,

Figur 2: einen Querschnitt und eine Draufsicht auf die radiale Oberfläche einer
anderen Dichtleiste 3 und

Figur 3: eine Saugwalze mit ungleichmäßiger Perforation.

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¹·

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AIIe gezeigten Saugwalzen besitzen einen rotierbaren und perforierten Walzenmantel 1 dessen Innenraum in einer begrenzten Unterdruckzone 2 mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Die Perforation wird dabei von Bohrungen 4 im Walzenmantel 1 gebildet.
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Derartige Saugwalzen werden insbesondere in Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen 6 und dort insbesondere im Bereich der Blattbildung, der Pressenpartie zur Entwässerung und der Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn 6 von einem endlos umlaufenden und luftdurchlässigen Band 5 teilweise umschlungen. Der, von der Unterdruckzone 2 ausgehende Unterdruck verstärkt die Haftung der außen liegenden Faserstoffbahn 6 am Band 5 und unterstützt so deren Abnahme von einem anderen Element.

Die Unterdruckzone 2 muss dabei zumindest die Faserstoffbahn 6 abdecken und ist daher etwas breiter als diese. Um andererseits die außerhalb der Faserstoffbahn 6 durch die Bohrungen 4 in die Unterdruckzone 2 strömende Falschluft zu begrenzen ist die Unterdruckzone 2 axial über je eine feststehende Dichtleiste 3 begrenzt. Im allgemeinen erfolgt auch eine Begrenzung der Unterdruckzone 2 auf den, vom Band 5 und der Faserstoffbahn 6 umschlungenen Umfangabschnitt des Walzenmantels 1.

Die Dichtleisten 3 sind zur Anpassung an unterschiedliche Bahnbreiten und Lagen der Faserstoffbahn 6 radial verschiebbar gestaltet. Dies erlaubt es, wie in Figur 1 zu sehen, die axial innen liegende Seite der Dichtleiste 3 bis in den Bereich des Randes der Faserstoffbahn 6 hin zu verstellen. Um dabei dennoch bei Schwankungen der Breite der Faserstoffbahn 6 und/oder deren Lage das Haften der Ränder der Faserstoffbahn 6 am Band 5 zu gewährleisten, kommt gemäß den Figuren 1 und 2 eine Dichtleiste 3 zum Einsatz, die die Strömung durch die Bohrungen 4 des Walzenmantels 1 in ihrem Bereich axial nach außen zunehmend behindert und schließlich ausschließt. Dies hat zur Folge, dass auch im Bereich behinderter Strömung noch eine Saugwirkung vorhanden und damit eine Haftung der Faserstoffbahn 6 am Band 5 bewirkt werden kann. Im Ergebnis kommt es zu einer

beträchtlichen Reduzierung der über die Bohrungen 4 außerhalb der Faserstoffbahn 6 in die Unterdruckzone 2 einströmenden Falschluft und somit auch zu einer Verringerung der Geräuschentwicklung.

Wie in Figur 1 dargestellt reicht das Band 5 über die Unterdruckzone 2 und die axiale Dichtleiste 3 hinaus, während die Kante der Faserstoffbahn 6 hier beispielhaft sogar im Bereich behinderter Strömung liegt. Dennoch ist eine ausreichende Haftung der Faserstoffbahn 6 am Band 5 gegeben. Im Normalfall ist die Kante der Faserstoffbahn 6 bezüglich der Dichtleiste 3 jedoch zur Walzenmitte versetzt.

Die Behinderung der Strömung im Bereich der Dichtleiste 3 wird dadurch erreicht, dass nur ein axial außen liegender Teil der radialen Oberfläche der Dichtleiste 3 mit dem Walzenmantel 1 eine Dichtfläche 10 bildet. Dies kann unterschiedlich realisiert werden. In Figur 1 bildet die radiale Oberfläche der Dichtleiste 3 hierzu mit dem Walzenmantel 1 einen sich zur Walzenmitte hin öffnenden keilförmigen Spalt 8. Gemäß Figur 2 kann dies allein oder in Kombination mit dem Spalt 8 auch dadurch erfolgen, dass die radiale Oberfläche der Dichtleiste 3 axial verlaufende Nuten 9 besitzt, deren Querschnitt sich zur Walzenmitte hin verbreitert.

Die Dichtleiste 3 besteht in Figur 1 aus einem dichtenden, gegen den Walzenmantel 1 pressbaren Leistenelement 3' und einem davon unabhängigen, mit dem Gehäuse der Unterdruckzone 2 verbundenen sowie schallmindernden Leistenelement 3".

Figur 3 zeigt den nicht vom Band 5 umschlungenen Teil der Saugwalze und der Vergrößerungsausschnitt 7 die Perforation des Walzenmantels 1 im Bereich der Dichtleisten 3, d.h. auch im Randbereich des Walzenmantels 1. Dabei ist zu erkennen, dass die Dichte und der Durchmesser der Bohrungen 4 im Bereich der Dichtleisten 3 axial nach außen hin abnimmt. Dieser Übergang hinsichtlich Dichte und Größe der Bohrungen kann allmählicher gestaltet werden. Auch dies reduziert die Falschluft und die Geräuschentwicklung erheblich, auch wenn die Dichtleisten 3 axial etwas außerhalb der Faserstoffbahn 6 angeordnet sind und somit die Unterdruckzone

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2 über die Faserstoffbahn 6 hinausragt, um die Haftung der Ränder der Faserstoffbahn 6 auch bei Veränderungen hinsichtlich Breite und Lage gewährleisten zu können. Die Dichtleisten 3 sind hierbei außerdem wie in Figur 1 und/oder 2 dargestellt ausgeführt.

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Claims

1. Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1), dessen Innenraum zumindest in einer Unterdruckzone (2) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, wobei die Unterdruckzone (2) wenigstens axial von je einem Dichtelement begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der durchbrochenen und der nicht durchbrochenen Mantelfläche des Walzenmantels (1) zumindest in einem, vorzugsweise in beiden Randbereichen geringer als in der Walzenmitte ist.

2. Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der durchbrochenen und der nicht durchbrochenen Mantelfläche des Walzenmantels (1) zumindest im Bereich eines, vorzugsweise beider Dichtelemente geringer als in der Walzenmitte ist.

3. Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation des Walzenmantels (1) zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich von Bohrungen (4) im Walzenmantel (1) gebildet wird.

4. Saugwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (1) im Randbereich und/oder im Bereich des Dichtelementes weniger Bohrungen (4) besitzt.

5. Saugwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (4) im Randbereich des Walzenmantels (1) und/oder im Bereich des Dichtelementes einen kleineren Durchmesser aufweisen.

6. Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1), dessen Innenraum zumindest in einer Unterdruckzone (2) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, wobei die Unterdruckzone (2) wenigstens axial von je einem Dichtelement begrenzt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Dichtelement als Dichtleiste (3) ausgeführt ist und nur ein Teil der radialen Oberfläche der Dichtleiste (3) mit dem Walzenmantel (1) eine Dichtfläche (10) bildet.

7. Saugwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Oberfläche der Dichtleiste (3) mit dem Walzenmantel (1) einen sich zur Walzenmitte hin öffnenden, vorzugsweise keilförmigen Spalt (8) bildet.

8. Saugwalze nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Oberfläche der Dichtleiste (3) axial verlaufende Nuten (9) besitzt, deren Querschnitt sich vorzugsweise zur Walzenmitte hin vergrößert.

9. Saugwalze nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleiste (3) aus mehreren separaten Leistenelementen (3', 3") besteht.

10. Saugwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein dichtendes Leistenelement (3') mit dem Walzenmantel (1) eine Dichtfläche (10) bildet.

11. Saugwalze nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein schallminderndes Leistenelement (3") mit dem Walzenmantel (1) einen sich zur Walzenmitte hin öffnenden Spalt (8) und/oder radial verlaufende Nuten (9) besitzt.

12. Saugwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumidest ein, vorzugsweise das schallmindernde Leistenelement (3") mit dem Gehäuse der Unterdruckzone (2) verbunden ist.

13. Saugwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein, vorzugsweise das dichtende Leistenelement (3') gegen den Walzenmantel (1) pressbar gestaltet ist.

14. Saugwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement axial verschiebbar gestaltet ist.

15. Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1), dessen Innenraum zumindest in einer Unterdruckzone (2) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, wobei die Unterdruckzone (2) wenigstens axial von je einem Dichtelement begrenzt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sich die Unterdruckzone (2) nur über einen Teil des Umfangs der Saugwalze erstreckt, das Dichtelement größer als die Unterdruckzone ist und das Dichtelement verschiebbar ausgeführt ist.

16. Anwendung der Saugwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (6).

17. Anwendung der Saugwalze nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band (5) gemeinsam mit der außen liegenden Faserstoffbahn (6) die Saugwalze im Bereich der Unterdruckzone (2) teilweise umschlingt.

18. Anwendung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich das axiale Dichtelement im Bereich eines Randes der Faserstoffbahn (6) befindet.