Walzendichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Dichtung zur Abgrenzung von zwei Druckbereichen (7,8) mit unterschiedlichem Innendruck im Inneren eines perforierten, rotierbaren Walzenmantels (2), wobei die Druckbereiche (7,8) jeweils vom Walzenmantel (2) und einem zum Walzenmantel (2) hin offenen Druckkasten (6) begrenzt werden, die Dichtung zwischen Druckkasten (6) und Walzenmantel (2) vorhanden und zumindest ein Druckbereich (7) mit einer Über- oder Unterdruckquelle verbunden ist.
Dabei soll insbesondere der Verschleiß dadurch vermindert werden, dass die Dichtung von wenigstens einem rotierbar gelagerten Dichtelement (3) gebildet wird, dessen Rotationsachse parallel zur Rotationsachse des Walzenmantels (2) verläuft.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Dichtung zur Abgrenzung von zwei Druckbereichen mit unterschiedlichem Innendruck im Inneren eines perforierten, rotierbaren Walzenmantels, wobei die Druckbereiche jeweils vom Walzenmantel und einem zum Walzenmantel hin offenen Druckkasten begrenzt werden, die Dichtung zwischen Druckkasten und Walzenmantel vorhanden und zumindest ein Druckbereich mit einer Über- oder Unterdruckquelle verbunden ist.

[0002] Derartige Dichtungen sind seit längerem bekannt und finden beispielsweise in Saugwalzen von Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen Anwendung.

[0003] Auf Grund der hohen Maschinengeschwindigkeiten verschleißen die Walzendichtungen relativ schnell.

[0004] Außerdem kann die Verschmutzung durch Faserreste, Schmutzpartikel und ähnliches die Funktion der Dichtung beeinträchtigen.

[0005] In Summe ergibt sich nicht nur eine Verminderung der Lebensdauer der Dichtung sondern auch ein Energieverlust durch Druckverluste über die verschlissene Dichtung.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dichtung mit vermindertem Verschleiß zu entwickeln.

[0007] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Dichtung von wenigstens einem, in einem Dichtungshalter rotierbar gelagerten, zylinderförmigen Dichtelement gebildet wird, dessen Rotationsachse parallel zur Rotationsachse des Walzenmantels verläuft.

[0008] Durch die rotierbare Anordnung des Dichtelementes vermindert sich die Reibung zwischen dem Dichtelement und der Innenseite des Walzenmantels erheblich. Der rotierende Walzenmantel versetzt durch den Kontakt, d. h. Reibung das Dichtelement in Rotation um dessen Rotationsachse, so dass keine oder zumindest eine stark verminderte Relativbewegung zwischen dem Walzenmantel und dem zylindrischen Dichtelement auftritt.

[0009] Im Ergebnis vermindert sich der Verschleiß des Dichtelementes erheblich.

[0010] Je nach Länge, Konstruktion und Material der Dichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Dichtung von nur einem oder mehreren zylinderförmigen Dichtelementen gebildet wird. Diese können in Rotationsrichtung hintereinander und/oder parallel zur Rotationsachse nebeneinander angeordnet sein.

[0011] Dabei ist im Interesse einer guten Dichtwirkung zu gewährleisten, dass sich das Dichtelement möglichst umfassend an die Durchbiegung des Walzenmantels anpasst.

[0012] Die Anpassung und die Dichtwirkung kann wesentlich verbessert werden, wenn das Dichtelement gegen die Innenseite des Walzenmantels gedrückt wird.

[0013] Je nach Beanspruchung und dem zu erwartenden Verschleiß kann es von Vorteil sein, wenn zumindest die Oberfläche eines Dichtelementes aus Metall, insbesondere aus Hartmetall und/oder aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem elastischen Kunststoff und/oder aus Keramik besteht.

[0014] Die Mantelfläche des Dichtelementes kann dabei glatt oder profiliert, vorzugsweise in Umfangrichtung oder axial gerillt ausgeführt sein oder einen polygonen Querschnitt besitzen.

[0015] Um die Reibung zwischen dem Dichtungshalter und dem Dichtelement zu vermindern, sollte auf das Dichtelement und/oder den Dichtungshalter ein Gleitmittel aufgebracht werden. Hierfür eignet sich besonders ein Fluid wie Wasser, Druckluft o. ä..

[0016] Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn das Dichtelement in einem Dichtungshalter des Druckkastens rotierbar fixiert wird.

[0017] Dies ermöglicht es, das Dichtelement vorzugsweise über den Dichtungshalter von einem Anpresselement gegen die Innenseite des Walzenmantels zu drücken.

[0018] Diese Dichtung ist wegen der zylindrischen Form und der Rotation des Dichtelementes weniger anfällig für Verschmutzung als stehende Dichtleisten.

[0019] Von Vorteil kann es auch sein, Verunreinigungen von der Oberfläche des Dichtelementes, vorzugsweise über Schaber, Wasserstrahl und/oder Druckluft abzulösen. Dadurch soll insbesondere der Bereich zwischen Dichtelement und Dichtungshalter vor Verschmutzung geschützt werden.

[0020] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch eine Dichtung und

Figur 2: einen Querschnitt durch eine Saugwalze

Figur 3: eine andere Gestaltung der Dichtung und

Figur 4: eine andere Form der Schmierung des Dichtelementes 3.

[0021] Wie in Figur 2 gezeigt, besitzt die Saugwalze im Inneren zwei, voneinander abgegrenzte Druckbereiche 7,8, in denen unterschiedliche Luftdrücke herrschen. Während ein Druckbereich 8 nicht evakuiert wird, d. h. Normaldruck herrscht, ist der andere Druckbereich 7 über eine Leitung 12 mit einer Unterdruckquelle verbunden.

[0022] Die Saugwalze besitzt einen rotierbaren Walzenmantel 2 mit einer Perforation in Form von durchgehenden Bohrungen 9. Der Unterdruck im Druckbereich 7 bewirkt so ein Ansaugen von Luft durch die Perforation des Walzenmantels 2.

[0023] In Figur 2 ist der Einsatz der Saugwalze in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn 1 gezeigt. Die Faserstoffbahn 1 läuft hier gemeinsam mit beidseitig je einem luftdurchlässigen Band 10,11 zur Saugwalze. Anschließend umschlingt die Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit dem innenliegenden Band 10 den Teil des Walzenmantels 2, der den mit der Unterdruckquelle verbundenen Druckbereich 7 begrenzt. Dieser Unterdruck bewirkt durch die Perforation des Walzenmantels 2 ein Ansaugen der Faserstoffbahn 1 an das Band 10 und stabilisiert so den Lauf der Faserstoffbahn 1. Durch die verstärkte Haftung der Faserstoffbahn 1 ist es möglich, während der Umschlingung der Saugwalze das außen liegende Band 11 von der Faserstoffbahn 1 wegzuführen.

[0024] Nach der Umschlingung führt das Band 10 die Faserstoffbahn 1 allein zu einer in Bahnlaufrichtung 13 folgenden Einheit der Maschine.

[0025] Die Druckbereiche 7,8 werden dabei von einem zum Walzenmantel 2 hin offenen Druckkasten 6 und dem Walzenmantel 2 begrenzt.

[0026] Die Druckbereiche 7,8 erstrecken sich hier axial über die gesamte Länge der Saugwalze. Es ist jedoch auch möglich, axial mehrere Druckbereich 7,8 nebeneinander anzuordnen.

[0027] Die Abdichtung der quer zur Bahnlaufrichtung 13 verlaufenden Kanten des Druckkastens 6 gegenüber der Innenseite des Walzenmantels 2 erfolgt über erfindungsgemäße Dichtungen.

[0028] Die Dichtung wird dabei, wie in Figur 1 zu sehen, von einem rotierbar in einem Dichtungshalter 4 gelagerten, zylindrischen Dichtelement 3 gebildet. Die Rotationsachse des Dichtelementes 3 verläuft parallel zur Rotationsachse des Walzenmantels 2. Um eine optimale Anpassung des Dichtelementes 3 an die Form des Walzenmantels 2 zu erreichen, wird der Dichtungshalter 4 und somit auch das Dichtelement 3 von einem, zwischen Druckkasten 6 und Dichtungshalter 4 angeordneten Anpresselement 5 gegen die Innenseite des Walzenmantels 2 gedrückt. Die Anpressung kann beispielsweise hydraulisch oder über einen mit Druckluft gefüllten Druckschlauch erfolgen.

[0029] Der Dichtzylinder 3 besteht aus Metall und rotiert durch die Anpressung im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit wie der Walzenmantel 2. Dies vermindert die Reibung und damit den Verschleiß erheblich.

[0030] Um Verunreinigungen abzulösen, wird das Dichtelement 3 von einer axial entlang des Dichtelementes 3 verlaufenden Reihe von Düsen 14 mit einem Gleitmittel, hier Wasser besprüht.

[0031] Das Gleitmittel kann auch, wie in Figur 4 gezeigt, über eine Bohrung 17 zu einer zum Dichtelement 3 hin offenen Nut 18 des Dichtungshalters 4 gebracht werden. Beim Überstreichen des Bereiches der Nut 18 nimmt dabei die Mantelfläche des Dichtungselementes 3 das Gleitmittel auf.

[0032] Die Anordnung gemäß Figur 3 besitzt einen dem Dichtelement 3 zugeordneten Schaber 16 zur Entfernung der davor durch das Aufbringen von Wasser gelösten Verunreinigungen.
Der Schaber 16 verläuft parallel zur Rotationsachse. In Figur 3 wird das Gleitmittel über eine Ausspaarung 15 des Dichtungshalters 4 am Einlauf des Dichtelementes 3 im Spalt zwischen Dichtelement 3 und Dichtungshalter 4 zugeführt.

[0033] Falls ein Druckbereich 7,8 mit einer Überdruckquelle verbunden wird, lässt sich so analog auch ein Blaszone bzw. Blaswalze realisieren.

Ansprüche

1. Dichtung zur Abgrenzung von zwei Druckbereichen (7,8) mit unterschiedlichem Innendruck im Inneren eines perforierten, rotierbaren Walzenmantels (2), wobei die Druckbereiche (7,8) jeweils vom Walzenmantel (2) und einem zum Walzenmantel (2) hin offenen Druckkasten (6) begrenzt werden, die Dichtung zwischen Druckkasten (6) und Walzenmantel (2) vorhanden und zumindest ein Druckbereich (7) mit einer Über- oder Unterdruckquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtung von wenigstens einem, in einem Dichtungshalter (4) rotierbar gelagerten, zylindrischen Dichtelement (3) gebildet wird, dessen Rotationsachse parallel zur Rotationsachse des Walzenmantels (2) verläuft.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzendichtung von nur einem Dichtelement (3) gebildet wird.

3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzendichtung von mehreren Dichtelementen (3) gebildet wird.

4. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Oberfläche eines Dichtelementes (3) aus Metall vorzugsweise Hartmetall besteht.

5. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Oberfläche eines Dichtelementes (3) aus vorzugsweise elastischem Kunststoff besteht.

6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Oberfläche eines Dichtungslelmentes (3) aus Keramik besteht.

7. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Mantelfläche des zylinderförmigen Dichtungselementes (3) profiliert ausgebildet ist.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Mantelfläche achsparallele und/oder etwa in Umfangrichtung verlaufende Rillen besitzt.

9. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
auf den Dichtzylinder (3) und/oder die Innenseite des Walzenmantels (2) ein Gleitmittel aufgebracht wird.

10. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtelement (3) in einem Dichtungshalter (4) des Druckkastens (6) rotierbar fixiert wird.

11. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtelement (3) vorzugsweise über den Dichtungshalter (4) von einem Anpresselement (5) gegen die Innenseite des Walzenmantels (2) gedrückt wird.

Zeichnung