Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn

Abstract

 Es wird eine Vorrichtung (10) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, beschrieben, bei der die Entwässerung durch Austreiben von Wasser mittels Gasdruck erfolgt. Die Vorrichtung umfasst zumindest einen radial durch wenigstens vier parallel angeordnete Walzen (14) und axial durch Abdichtungseinheiten (16) begrenzten Druckraum, in den ein Druckgas einleitbar und durch den die Faserstoffbahn hindurchführbar ist. Die Walzen (14) und die Abdichtungseinheiten (16) sind zumindest teilweise individuell axial verstellbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, durch Austreiben von Wasser mittels Gasdruck, mit zumindest einem radial durch wenigstens vier parallel angeordnete Walzen und axial durch Abdichtungseinheiten begrenzten Druckraum, in den ein Druckgas einleitbar und durch den die Faserstoffbahn hindurchführbar ist.

[0002] Eine derartige, so genannte BCP-Presse (Beck Cluster Press) ist beispielsweise aus der DE-A-199 46 971 bekannt. Da es sich hier um eine relativ neue Technologie handelt, bleibt bei deren praktischer Umsetzung noch Raum für weitere Optimierungsmaßnahmen.

[0003] Ziel der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei möglichst einfach gehaltenem Aufbau einen möglichst zuverlässigen Betrieb gewährleistet.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, durch Austreiben von Wasser mittels Gasdruck, mit zumindest einem radial durch wenigstens vier parallel angeordnete Walzen und axial durch Abdichtungseinheiten begrenzten Druckraum, in den ein Druckgas einleitbar und durch den die Faserstoffbahn hindurchführbar ist, wobei die Walzen und die Abdichtungseinheiten zumindest teilweise jeweils individuell axial verstellbar sind.

[0005] Aufgrund dieser Ausbildung ist eine kostengünstige kommerzielle Herstellung einer zuverlässig arbeitenden BCP-Presse möglich. Die einzelnen Walzen und Abdichtungseinheiten können sich entsprechend der jeweiligen spezifischen Wärmemenge und Wärmeaufnahme individuell ausdehnen und somit ein individuelles Verhalten aufweisen. Die Walzen und Lagereinheiten können nunmehr beispielsweise so eingestellt werden, dass sich stets eine möglichst geringe Abweichung in der Gesamtlänge des Walzenpakets ergibt. Es ist somit stets auch eine optimale seitliche Abdichtung des Druckraumes möglich. Es können also unterschiedliche Wärmedehnungen der Walzen und der Abdichtungseinheiten zumindest im wesentlichen kompensiert und eine optimale zuverlässige Betriebsweise der Presse garantiert werden.

[0006] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Walzen mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung axial so einstellbar, dass ein eventueller Spalt zwischen den jeweiligen Walzenenden und der jeweiligen Abdichtungseinheit möglichst gering gehalten wird.

[0007] So können die Walzen mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung axial beispielsweise so einstellbar sein, dass eine eventuelle Abweichung der Gesamtlänge der Walzenanordnung von einer vorgebbaren Solllänge möglichst gering gehalten wird.

[0008] Vorteilhafterweise ist also insbesondere eine Nullpunkteinstellung der Walzen oder eine Nullpunktsteuerung bzw. -Regelung denkbar.

[0009] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist mittels Positionssensoren die jeweilige Lage der Walzen erfassbar, wobei die Walzen mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit von den erhaltenen Positionssignalen axial entsprechend verstellbar sind. Dabei kann den beiden Enden bzw. Zapfen einer jeweiligen Walze jeweils ein Positionssensor zugeordnet sein.

[0010] Vorteilhafterweise sind die Walzen mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung axial so einstellbar, dass deren axiale Mitten zumindest im wesentlichen stets in einer gemeinsamen, zu deren Achsen senkrechten Ebene liegen.

[0011] Die auf den beiden Seiten der Walzenanordnung vorgesehenen Abdichtungseinheiten sind vorzugsweise unabhängig voneinander ansteuerbar und/oder individuell regelbar.

[0012] Die Walzen können zumindest teilweise einen herkömmlichen Aufbau besitzen, durch den Durchbiegungen ausgeglichen werden. Es ist somit beispielsweise eine Bombierung oder eine Walze mit einem um einen Träger umlaufenden, ölunterstützten schwimmenden Mantel denkbar. Grundsätzlich ist aber auch der Einsatz wenigstens einer Schuhpresseinheit bzw. Schuhpresswalze möglich. Die Walzen können somit zumindest teilweise beispielsweise bombiert, als Durchbiegungsausgleichswalze ausgebildet und/oder durch eine Schuhpresswalze gebildet sein.

[0013] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf den beiden Seiten der Walzenanordnung jeweils ein Gehäuse vorgesehen, in dem den betreffenden Walzenenden oderzapfen zugeordnete Walzenlagereinheiten sowie die betreffende Abdichtungseinheit aufgenommen sind. Die Walzenlagereinheiten können jeweils schwimmend in dem betreffenden Gehäuse gelagert sein. Dabei ist es beispielsweise möglich, die Lagereinheiten jeweils über eine hydrostatische Lagereinheit in dem betreffenden Gehäuse zu lagern.

[0014] Die Walzenlagereinheiten sind vorteilhafterweise gleich aufgebaut und jeweils als Festlager ausgeführt.

[0015] Zweckmäßigerweise sind die Walzen und/oder Dichtungseinheiten über jeweilige Kolben/Zylinder-Einheiten individuell axial verstellbar.

[0016] Vorzugsweise ist jede Abdichtungseinheit jeweils mit einer flexiblen Dichtungsanordnung versehen. Die Abdichtungseinheiten können jeweils eine die Form eines Hundesknochens besitzende Dichtung umfassen.

[0017] Die auf den beiden Seiten der Walzenanordnung vorgesehenen Dichtungseinheiten oder Dichtungsanordnungen sind vorzugsweise gleich ausgeführt, wodurch die Herstellungskosten weiter gesenkt werden.

[0018] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

[0019] Die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt in schematischer Teildarstellung eine Vorrichtung 10 zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn. Es handelt sich um eine so genannte BCP-Presse, bei der die Entwässerung der Faserstoffbahn durch Austreiben von Wasser mittels Gasdruck erfolgt.

[0020] Die Vorrichtung 10 umfasst wenigstens einen Druckraum 12, der radial durch wenigstens vier parallel angeordnete Walzen 14 und axial durch seitliche Abdichtungseinheiten 16 begrenzt ist.

[0021] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Walzen 14 vorgesehen, wobei der Übersichtlichkeit halber die vordere Walze weggelassen ist. In den Druckraum 12, durch den die Faserstoffbahn hindurchgeführt wird, ist ein Druckgas einleitbar.

[0022] Die Walzen 14 und die Abdichtungseinheiten 16 sind jeweils individuell axial verstellbar. Dabei sind die Walzen 14 mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 axial vorzugsweise so einstellbar, dass ein eventueller Spalt zwischen den jeweiligen Walzenenden und der jeweiligen Abdichtungseinheit 16 möglichst gering gehalten wird. Dabei kann die Einstellung der Walzen 14 beispielsweise so erfolgen, dass eine jeweilige eventuelle Abweichung der Gesamtlänge der Walzenanordnung von einer vorgebbaren Solllänge möglichst gering gehalten wird. Es ist also insbesondere eine Nullpunkteinstellung der Walzen 14 oder eine Nullpunktsteuerung bzw. -regelung denkbar.

[0023] Wie anhand der einzigen Figur zu erkennen ist, kann mittels Positionssensoren 22 die jeweilige Lage der Walzen 14 erfasst werden. Mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 werden die Walzen 14 in Abhängigkeit von den erhaltenen Positionssignalen axial entsprechend verstellt.

[0024] Wie der einzigen Figur entnommen werden kann, ist jedem Ende bzw. jedem endseitigen Zapfen 34 einer jeweiligen Walze 14 jeweils ein Positionssensor 22 zugeordnet.

[0025] Mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 können die Walzen 14 beispielsweise insbesondere so eingestellt werden, dass deren axiale Mitten zumindest im wesentlichen stets in einer gemeinsamen, zu deren Achsen senkrechten Ebene liegen.

[0026] Die auf den beiden Seiten der Walzenanordnung vorgesehenen Abdichtungseinheiten 16 sind unabhängig voneinander ansteuerbar und/oder individuell regelbar.

[0027] Die Walzen 14 können einen herkömmlichen Aufbau besitzen, um Durchbiegungen auszugleichen. So ist beispielsweise eine jeweilige Bombierung oder eine jeweilige Walze mit einem um einen Träger umlaufenden schwimmenden, ölunterstützten Mantel denkbar. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, zumindest eine Schuhpresseinheit, insbesondere Schuhpresswalze, einzusetzen. Die Walzen 14 können also zumindest teilweise beispielsweise bombiert, als Durchbiegungsausgleichswalze ausgebildet und/oder durch eine Schuhpresseinheit bzw. Schuhpresswalze gebildet sein.

[0028] Auf den beiden Seiten der Walzenanordnung ist jeweils ein Gehäuse 24 vorgesehen, in dem den betreffenden Walzenenden oder -zapfen 34 zugeordnete Walzenlagereinheiten 26 sowie die betreffenden Abdichtungseinheiten 16 aufgenommen sind.

[0029] Die Walzenlagereinheiten 26 sind jeweils schwimmend in dem betreffenden Gehäuse 24 gelagert. Sie können jeweils z.B. über eine hydrostatische Lagereinheit 36 in dem betreffenden Gehäuse 24 gelagert sein. Die Walzenlagereinheiten 26 können einen gleichen Aufbau besitzen und jeweils ein Festlager 38 umfassen.

[0030] Die individuellen Walzen 14 können beispielsweise über hydraulische oder pneumatische Kolben/Zylinder-Einheiten 28 und die Abdichtungseinheiten 16 beispielsweise über hydraulische oder pneumatische Kolben/Zylinder-Einheiten 30 axial verstellbar sein.

[0031] Die Abdichtungseinheiten 16 können jeweils eine flexible Dichtungsanordnung 32 umfassen. Die Abdichtungseinheiten 16 bzw. Dichtungsanordnungen 32 können jeweils mit einer die Form eines Hundeknochens besitzenden Dichtung versehen sein.

[0032] Die auf den beiden Seiten der Walzenanordnung vorgesehenen Dichtungseinheiten 16 oder Dichtungsanordnungen 32 sind vorzugsweise gleich ausgeführt.

[0033] Die einzelnen Walzen 14 können also beispielsweise über die individuellen Kolben/Zylinder-Einheiten 28 in Richtung ihrer Längsachse verstellt werden. Auch die seitlichen Abdichtungseinheiten 16 können beispielsweise mittels Kolben/Zylinder-Einheiten 30 in Richtung ihrer Längsachse frei bewegt werden. Der Vorteil dieses Konzeptes liegt darin, dass jede Walze 14 und jede Abdichtungseinheit 16 sich jeweils frei nach ihrer spezifischen Wärmemenge und Wärmeaufnahme ausdehnen und sich somit individuell verhalten kann. Die Walze 14 einschließlich der zugeordneten Lagereinheiten 26 können nun mittels der Zylinder oder Kolben/Zylinder-Einheiten 28 so eingestellt werden, dass sich stets eine möglichst geringe Abweichung in der Gesamtlänge ergibt. Es ist also eine so genannte Nullpunkteinstellung möglich. Die Abweichung wird mittels eines der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 zugeordneten Regelkreises entsprechend gesteuert, der die jeweilige Lage der Walzen 14 erfasst und diese dann über die Nullpunktsteuerung im Hinblick auf die geringste Abweichung in der Längendifferenz ausregelt. Dadurch ergibt sich ein minimaler O-Spalt, der mittels der jeweiligen Abdichtungseinheit 16 einschließlich der zugeordneten flexiblen Abdichtungsgruppe oder Dichtungsanordnung abgedichtet wird. Dabei sind die auf der linken und der rechten Seite vorgesehenen Abdichtungseinheiten 16 individuell regelbar und unabhängig voneinander ansteuerbar. Somit ist es möglich, unterschiedliche Wärmedehnungen der Walzen 14 zu eliminieren und gleichzeitig eine optimale Betriebsweise der Presse zu garantieren. Die Walzenlagerung selbst kann konventionell oder als hydrodynamisches Lager ausgelegt sein. Die Verwendung von gleichen Komponenten ermöglicht insbesondere auch eine kostengünstige Fertigung von Kleinserien. Auch die auf der linken und der rechten Seite vorgesehenen Dichtungseinheiten 16 bzw. Dichtungsanordnungen 32 können gleich ausgelegt sein, da diese separat in die betreffenden Gehäuse 24 eingesetzt werden. Der Walzenantrieb kann direkt oder indirekt erfolgen, je nachdem, welches Kupplungskonzept vorgesehen ist (hydraulische Kupplung, verschiebbare Kupplung, usw.).

Bezugszeichenliste

[0034] 

10

Entwässerungsvorrichtung

12

Druckraum

14

Walze

16

Abdichtungselement

18

Steuer- und/oder Regeleinrichtung

20

Walzenende

22

Positionssensor

24

Gehäuse

26

Walzenlagereinheit

28

Kolben/Zylinder-Einheit

30

Kolben/Zylinder-Einheit

32

Dichtungsanordnung

34

Walzenzapfen

36

hydrostatische Lagereinheit

38

Festlager

Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, durch Austreiben von Wasser mittels Gasdruck, mit zumindest einem radial durch wenigstens vier parallel angeordnete Walzen (14) und axial durch Abdichtungseinheiten (16) begrenzten Druckraum (12), in den ein Druckgas einleitbar und durch den die Faserstoffbahn hindurchführbar ist, wobei die Walzen (14) und die Abdichtungseinheiten (16) zumindest teilweise jeweils individuell axial verstellbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) axial so einstellbar sind, dass ein eventueller Spalt zwischen den jeweiligen Walzenenden (20) und der jeweiligen Abdichtungseinheit (16) möglichst gering gehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) axial so einstellbar sind, dass eine eventuelle Abweichung der Gesamtlänge der Walzenanordnung von einer vorgebbaren Solllänge möglichst gering gehalten wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Nullpunkteinstellung der Walzen (14) oder eine Nullpunktsteuerung bzw. -regelung vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels Positionssensoren (22) die jeweilige Lage der Walzen (14) erfassbar ist und die Walzen (14) mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) in Abhängigkeit von den erhaltenen Positionssignalen axial verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass beiden Enden (20) bzw. Zapfen (34) einer jeweiligen Walze (14) jeweils wenigstens ein Positionssensor (22) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) axial so einstellbar sind, dass deren axiale Mitten zumindest im Wesentlichen stets in einer gemeinsamen, zu deren Achsen senkrechten Ebene liegen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf den beiden Seiten der Walzenanordnung vorgesehenen Abdichtungseinheiten (16) unabhängig voneinander ansteuerbar und/oder individuell regelbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) zumindest teilweise bombiert, als Durchbiegungsausgleichswalze ausgebildet und/oder durch eine Schuhpresseinheit bzw. Schuhpresswalze gebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf den beiden Seiten der Walzenanordnung jeweils ein Gehäuse (24) vorgesehen ist, in dem den betreffenden Walzenenden (20) oder -zapfen (34) zugeordnete Walzenlagereinheiten (26) sowie die betreffende Abdichtungseinheit (16) aufgenommen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenlagereinheiten (26) jeweils schwimmend in dem betreffenden Gehäuse (24) gelagert sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenlagereinheiten (26) jeweils über eine hydrostatische Lagereinheit (36) in dem betreffenden Gehäuse (24) gelagert sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenlagereinheiten (26) einen gleichen Aufbau besitzen und jeweils ein Festlager (38) umfassen.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) und/oder Abdichtungseinheiten (16) über jeweilige Kolben/Zylinder-Einheiten (28, 30) axial verstellbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungseinheiten (16) jeweils eine die Form eines Hundeknochens besitzende Dichtung umfassen.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungseinheiten (16) jeweils eine flexible Dichtungsanordnung (32) umfassen.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf den beiden Seiten der Walzenanordnung vorgesehenen Dichtungseinheiten (16) oder Dichtungsanordnungen (32) gleich ausgeführt sind.

Zeichnung