[0001] Die Erfindung betrifft eine Saug- oder Blaseinrichtung mit einer an eine bewegte,
Perforationen aufweisende Materialfläche, insbesondere an den Mantel einer Saugoder
Blaswalze, angrenzenden Unterdruck- oder Überdruckzone, insbesondere in einer Maschine
zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn,
wobei die Unterdruck- oder Überdruckzone mit wenigstens einer Dichtungseinrichtung,
die an die bewegte Materialfläche angrenzt, ausgestattet ist, wobei die Dichtungseinrichtung
durch ein erstes, gegen eine erste feststehende Halteeinrichtung drückendes Druckelement
an die bewegte Fläche andrückbar ist.
[0002] Derartige Dichtungseinrichtungen dienen zur seitlichen Abdichtung wenigstens einer
an eine bewegte Fläche angrenzenden Überdruck- oder Unterdruckzone in einer Papiermaschine
mit wenigstens einem der bewegten Fläche gegenüberliegenden Dichtungselement, einem
diesem zugeordneten Halteelement und wenigstens einem Belastungselement, durch das
das Dichtungselement an die bewegte Fläche anpressbar ist.
[0003] Diese Dichtungseinrichtungen finden in der Praxis sowohl in der Formerpartie als
auch in der Pressenpartie und/oder in der Trockenpartie einer Papier- oder Kartonmaschine
Verwendung, wobei sie unter anderem in Saugwalzen oder Blaswalzen eingesetzt werden
können. So besitzen Saugwalzen in der Regel feststehende innenliegende Saugkästen,
die Zonen unterschiedlichen Druckniveaus bilden, wobei die Abdichtung der Druckzonen
durch Dichtleisten erfolgt, die sich in der Regel zumindest im wesentlichen über die
gesamte Walzenlänge erstrecken oder zumindest über den Bereich, über den das Siebband
läuft; d. h. über den Bereich, in dem in dem Walzenmantel Perforationen vorhanden
sind.
[0004] Zur Erzielung der gewünschten Dichtwirkung war es bisher allgemein üblich, die Dichtungselemente
oder die Dichtleisten solide auszuführen und durch die Druckelemente an die betreffende
bewegte Fläche wie beispielsweise die innere Mantelfläche einer perforierten Saugwalze
anzustellen oder anzupressen.
[0005] Die ausschließlich drückende Wirkung der Druckelemente führt dazu, dass die Dichtungselemente
nur an die bewegte Fläche angepresst, jedoch nicht von dieser abgehoben werden können.
Ebenso ist es unter der ausschließlichen Verwendung von Druckelementen nicht möglich,
die Dichtungselemente in definierten Positionen, z. B. in definierten Abständen zu
einer bewegten Fläche, zu halten. Ohne Dichtleistenfixierung besteht die Gefahr, dass
die Dichtleisten unkontrolliert an den Walzenmantel gezogen werden.
[0006] Die tribologischen Effekte oder die Reibungseffekte zwischen der bewegten Fläche
und den feststehenden Dichtungselementen führen zu einer materiellen Abnutzung, d.
h. zu einer geringen Standzeit der Dichtungselemente und/oder der bewegten Materialfläche
des Walzenmantels. Außerdem resultiert aus der Reibung zwischen dem Dichtungselement
und der bewegten Fläche auch ein erhöhter Energiebedarf zum Antrieb der bewegten Fläche.
[0007] Aus der DE 295 06 620 U1 ist eine Saugwalze mit einem drehbaren, gelochten Walzenmantel
und mit einem darin angeordneten stationären Saugkasten bekannt. Die Saugwalze wird
in einer Papierherstellungsmaschine eingesetzt, um die Entwässerung einer noch nassen
Papier- oder Kartonbahn zu unterstützen. Bei der bekannten Saugwalze berührt der Saugkasten
die Innenfläche des Walzenmantels mittels Dichtleisten, die mindestens eine Saugzone
begrenzen.
[0008] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Saug- oder Blaseinrichtung der eingangs genannten
Art so zu verbessern, dass der Abstand zwischen dem Dichtungselement und der bewegten
Materialfläche präzis einstellbar ist.
[0009] Die Aufgabe wird bei dieser Saug- oder Blaseinrichtung dadurch gelöst, dass mindestens
ein zweites Druckelement vorhanden ist, das gegen eine zweite feststehende Halteeinrichtung
in Richtung zu der bewegten Fläche drückt und durch das die Dichtungseinrichtung von
der bewegten Fläche hinwegbewegbar ist.
[0010] Gemäß der Erfindung lassen sich definierte Abstände oder Spalte zwischen der bewegten
Fläche und dem jeweiligen Dichtungselement erzeugen; d. h., definierte Betriebszustände
sind einstellbar. Damit sind geringere Materialabnutzungen der Dichtungselemente und
somit höhere Standzeiten möglich. Gleichzeitig wird weniger Energie benötigt.
[0011] Dadurch, dass zwei oder mehrere einander entgegenwirkende Druckelemente vorhanden
sind, lässt sich jede beliebige Position innerhalb des Verstellbereichs der Druckelemente
festlegen, um einen definierten Abstand des Dichtungselements gegenüber der bewegten
Fläche einzustellen; das Dichtungselement lässt sich sowohl abheben als auch andrücken.
Die Verstellposition kann idealerweise über eine Regelung, z. B. in Abhängigkeit vom
Vakuum oder dem Unterdruck in dem Saugkasten, flexibel eingestellt werden.
[0012] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
[0013] Das zusätzliche Druckelement kann sich beispielsweise zwischen dem jeweiligen Dichtungselement
und dem zugehörigen Halteelement oder zwischen dem jeweiligen Dichtungselement und
der bewegten Fläche befinden. Das zusätzliche Druckelement wird bis zu einer definierten
Größe oder Form oder bis zu einem definierten Volumen mit einem Fluid befüllt und
bleibt dann stabil in Bewegungsrichtung bzw. in Anpressrichtung des zugehörigen Dichtungselements.
Als Medien zur Befüllung des zusätzlichen Druckelements kommen unter hohem Druck stehende
Gase, Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser oder Öle, oder Quasiflüssigkeiten in Betracht.
[0014] Ebenso ist es möglich, als Befüllmedien "intelligente" Flüssigkeiten zu verwenden;
dies sind z. B. Flüssigkeiten, die ihre Form reaktivierbar oder reversibel verändern
können, beispielsweise unter dem Einfluss eines elektrischen oder magnetischen Feldes.
Wesentlich ist, dass die Kraft zum Abheben des Dichtungselements von der bewegten
Fläche größer ist als die Kraft, die zum Anpressen dient. Ebenso muss die Kraft zum
Abheben auch größer sein als die im Falle einer Saugeinrichtung vorhandene Ansaugkraft
zwischen dem Dichtungselement und der bewegten Fläche.
[0015] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite
Halteeinrichtung an mindestens eine der Seitenwände der ersten Halteeinrichtung befestigt
ist.
[0016] In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Halteeinrichtung
mit der ersten Halteeinrichtung verbunden und weist eine Anstellfläche auf, die zu
einer zwischen den Seitenwänden liegenden Grundfläche der ersten Halteeinrichtung
im wesentlichen parallel angeordnet ist und die in eine Ausnehmung in dem Dichtungselement
hineinragt.
[0017] Vorteilhaft ist eine Saug- oder Blaseinrichtung, bei der die zweite Halteeinrichtung
als mindestens ein Winkelelement ausgebildet ist, das an eine der Seitenwände der
ersten Halteeinrichtung angesetzt ist und mit einer Anstellfläche in eine Ausnehmung
in das Dichtungselement hineinragt, die zu einer Grundfläche der ersten Halteeinrichtung
im wesentlichen parallel ist.
[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens das erste
oder das zweite Druckelement durch eine Flüssigkeit, eine Quasiflüssigkeit oder ein
unter hohem Druck stehendes Gas befüllbar.
[0019] Zur Ausbildung der äußeren Form des Druckelements eignen sich verschiedene Aufnahmen
für das unter Druck stehende Fluid, beispielsweise ein Rund- oder ein Formschlauch.
Der Anstellweg des Dichtungselements wird durch Materialdehnung oder durch Formänderung
erzielt.
[0020] Mit Vorteil lässt sich die Erfindung auch einsetzen, wenn mindestens das erste und/oder
das zweite Druckelement in einem Kipp- oder Schwenkmechanismus integriert ist, durch
den das Dichtungselement gegen die bewegte Materialfläche bzw. von diesem hinwegbewegbar
ist. In diesem Fall lässt sich auch der jeweilige Drehpunkt für den Kipp- oder Schwenkmechanismus
verstellen, beispielsweise durch ein höhenverstellbares Haltemittel auf der Ablaufkante
des Dichtungselements oder durch ein zusätzliches Anpressmittel, z. B. einen Schlauch.
[0021] Vorteilhaft ist auch die Ausführung des Dichtungselements als Lärmdämmleiste. Hierzu
ist in an sich aus der DE 101 10 946 A1 bekannter Weise das ablaufseitige Dichtungselement
der Saug- oder Blaseinrichtung auf seiner der bewegten Materialfläche zugewandten
Oberfläche mit einer Vielzahl von sich jeweils in Laufrichtung erstreckenden nebeneinander
angeordneten Zähnen versehen, die so gestaltet und angeordnet sind, dass die dazwischen
gebildeten, zum, in Laufrichtung betrachtet, hinteren Ende hin offenen Nuten jeweils
einen sich in Laufrichtung kontinuierlich erweiternden Querschnitt besitzen und sich
am hinteren Ende eine im wesentlichen sägezahn- oder wellenförmige Ablaufkante ergibt.
Infolge des örtlich und zeitlich optimierten Druckgradienten führt der Einsatz einer
derartig ausgeformten Dichtleiste zu einer deutlich reduzierten Luftschallemission
in der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
[0022] Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Die Figuren zeigen:
- Fig. 1
- einen ersten schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer Saugwalze mit einer
heb- und senkbaren Dichtungseinrichtung,
- Fig. 2
- einen zweiten schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer Saugwalze mit einer
heb- und senkbaren Dichtungseinrichtung in einer anderen Ausführungsform,
- Fig. 3
- einen zweiten schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer Saugwalze mit einer
schwenkbaren Dichtungseinrichtung,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht einer auf einer Halteeinrichtung befestigten winkelförmigen
Leiste,
- Fig. 5
- eine weitere perspektivische Ansicht einer anderen Ausgestaltung der Halteeinrichtung
in Verbindung mit der Leiste,
- Fig. 6
- eine Schnittansicht der Halteeinrichtung und der Leiste gemäß einer Schnittlinie VI
- VI in Fig. 5 und
- Fig. 7
- einen Formschlauch zum Einsatz in einer Dichtungseinrichtung in perspektivischer Ansicht.
[0023] Eine Saugwalze 1 (Fig. 1) weist einen mit durchgehenden (hier durch schmale Striche
angedeuteten) Perforationen 2 ausgestatteten, sich drehenden Walzenmantel 3 auf. (Aus
Gründen der Vereinfachung ist dieser hier ohne Krümmung dargestellt. In Wirklichkeit
hat dieser eine gekrümmte Kontur entsprechend dem kreisförmigen Querschnitt der Walze
1.)
[0024] Über den Mantel 3 läuft in Richtung eines Pfeils A eine Papierbahn 4 ab. Innerhalb
des Mantels 3 ist ein stationärer Saugkasten 5 angeordnet, der die Innenfläche des
Walzenmantels 3 mittels einer jeweils eine Dichtungseinrichtung bildenden, auflaufseitigen
und einer ablaufseitigen Dichtleiste 6 berührt und eine Unterdruckzone einer Saugeinrichtung
bildet. Vorliegend ist nur die ablaufseitige Dichtleiste 6 oder das ablaufseitige
Dichtungselement dargestellt. Anstelle eines einzigen Saugkastens 5 kann die Saugeinrichtung
auch eine Mehrzahl von Saugkästen umfassen, die beispielsweise in axialer Richtung
neben einander angeordnet sind. In der vorliegenden Ausgestaltung der Dichtleiste
6 ist diese in einem Halteelement 7, d. h. einer Halteeinrichtung, in Richtung eines
Doppelpfeils B bewegbar angeordnet.
[0025] Die Dichtleiste 6 wird durch ein erstes Druckelement 8 in Form eines Druckschlauches
gegen die Materialfläche des Walzenmantels 3 angehoben und gegen diese gedrückt.
[0026] An der dem Innenraum des Saugkastens 5 zugewandten Innenwand der Dichtleiste 6 ist
ein gegen eine Halteeinrichtung 9 drückbares Druckelement 10, ebenfalls in Form eines
Druckschlauches, vorhanden. Wenn das Druckelement 10 mit Druck beaufschlagt wird,
drückt es die Dichtleiste 6 in Richtung zu einer Bodenplatte 11 des Halteelements
7. Dadurch lässt sich ein Spalt 12 zwischen der Innenseite des Walzenmantels 3 und
der gegen diesen drückbaren Dichtleiste 6 erzeugen oder die Anpresskraft fein justieren.
Auf diese Weise ist die Dichtleiste 6 durch wenigstens ein (oder mehrere) Anpressmittel,
d. h. beispielsweise durch das Druckelement 10, in seiner Betriebsposition belastbar.
Das Druckelement 10 wird von einer seitlichen Nut in der Dichtleiste 6 aufgenommen,
welche groß genug ist, um zusätzlich auch noch eine Leiste der Halteeinrichtung 13
aufzunehmen.
[0027] In Fig. 2 ist eine weitere Ausgestaltung der Dichtungseinrichtung dargestellt. Hierbei
ist anstelle der mit einer Seitenwand der Halteeinrichtung 7 unmittelbar verbundenen
Halteeinrichtung 9 eine gesonderte, in Form eines feststehenden Haltewinkels ausgebildete
Halteeinrichtung 13 vorhanden, die mit der Seitenwand der Halteeinrichtung 7 durch
eine feste Verbindung, beispielsweise eine Schraubverbindung, verbunden ist.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (Fig. 3) ist eine in einer Kipplagerung
14 angeordnete und in Richtung eines Doppelpfeils C schwenkbare Dichtleiste 15 vorhanden,
die mittels eines gegen eine Halteeinrichtung 16 abgestützten Formschlauchs 17 gegen
den Walzenmantel 3 gedrückt wird. Die stabile Form des Formschlauchs 17 gewährleistet
einen über lange Zeit konstanten, exakt definierten Abstand zwischen dem jeweiligen
Dichtungselement und der bewegten Fläche. Die Dichtleiste 15 ist durch wenigstens
ein Anpressmittel in ihrer Betriebsposition belastbar und kann außerdem den vorherrschenden
Bedingungen angepasst werden, beispielsweise der Abnutzung des Dichtungselements.
[0029] Zusätzlich kann als zweites Druckelement ein Druckschlauch 18 eingesetzt werden,
der gegen einen als Halteeinrichtung wirkenden festen Anschlag 19 drückbar ist und
auf einen Vorsprung 20 an der Dichtleiste 15 einwirkt, um diese entgegen der durch
in den Formschlauch 17 eingebrachten Druck erzeugten Bewegungsrichtung von dem Walzenmantel
3 hinweg zu bewegen.
[0030] Die Kipplagerung 14 umfasst eine winkelförmige Leiste 141, die über Schrauben 142
mit der Halteeinrichtung 16 verbunden sind. Um die Leiste 141 auch in Richtung eines
Doppelpfeils D bezüglich des Walzenmantels 3 verschieben zu können, sind in der Leiste
141 Langlöcher vorhanden, in denen sich die Schrauben 142 in verschiedenen Positionen
in der Halteeinrichtung arretieren lassen, so dass die Leiste 141 in verschiedenen
Abständen zum Walzenmantel befestigt wird.
[0031] Der parallel zur Längsachse der Schrauben 142 abgebogene Teil der Leiste 141 weist
eine verrundete vordere Kante 143 auf, die in eine ebenfalls einen verrundeten Querschnitt
aufweisende Nut 144 in der Dichtleiste 15 eingreift. Der Querschnitt der Nut 144 ist
dabei so gewählt, dass er ein Verkippen der Dichtleiste 15 in der Nut um einen Winkel
von beispielsweise 5 oder 10° gestattet.
[0032] In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Leiste 141 in einer starken Vergrößerung dargestellt.
Diese weist mehrere Langlöcher 145, 146, 147 auf, die dazu dienen, die Leiste 141
bezüglich der Halteeinrichtung 16 mittels Schrauben 148, 149, 150 in der jeweils gewünschten
Position festzuschrauben.
[0033] In einer anderen Ausgestaltung (Fig. 5) der Erfindung sind die Schrauben 148 bis
150 dazu da, eine ausreichend feste Verbindung zwischen der Halteeinrichtung 16 und
Leiste 141 herzustellen, wobei die Leiste 141 jedoch nicht durch Lösen der Schrauben
148 bis 150 bezüglich der Halteeinrichtung 16 verschoben wird, sondern mittels Bolzen
151, 152, die mit der Leiste 141 untrennbar verbunden sind, beispielsweise durch eine
Schweißverbindung.
[0034] Die Bolzen 151, 152 ragen jeweils in Langlöcher 153 (Fig. 6) in der Halteeinrichtung
16 hinein. In den Langlöchern 153 verlaufen gleichzeitig Druckschläuche 154, 155 parallel
zu den Wänden der Leiste 141. Je nach dem, welcher der beiden Druckschläuche 154,
155 mit Druck beaufschlagt wird, wird die Leiste 141 in Richtung eines Doppelpfeils
E gegenüber der Halteeinrichtung 16 abgesenkt oder angehoben. Dabei ist die Druckkraft,
die in den Druckschläuchen 154, 155 angelegt wird, größer als die Reibungskraft, die
die Schrauben 148 bis 150 auf die äußere Wand der Leiste 141 und auf die Wand zwischen
der Leiste 141 und der Halteeinrichtung 16 ausüben, so dass sich die Leiste durch
Änderung der Drücke in den Druckschläuchen 154, 155 bewegen lässt.
[0035] Fig. 7 zeigt einen Formschlauch 21, der wie der Formschlauch 17 an seinen Seitenwänden
jeweils eine Einbuchtung aufweist. Der Formschlauch 17 lässt sich jeweils anstelle
des Druckschlauchs 8 oder 10 einsetzen.
[0036] Gemäß der Erfindung wird der Abstand zwischen der bewegten Materialfläche und der
Dichtleiste 6, 15 kontrollierbar. Idealerweise kann ein berührungsloser Betriebszustand
erzielt werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Anstelldruck des Dichtleistenelements
sowie den Druckgradienten im Bereich des von dem Fluid durchströmten Dichtungselements
einstellbar zu verändern oder zu optimieren.
[0037] Der Einsatz der Erfindung führt infolge der verringerten Reibung der Dichtungselemente
zu erhöhten Standzeiten und verringertem Energiebedarf zum Antrieb der bewegten Fläche.
1. Saug- oder Blaseinrichtung (5) mit einer an eine bewegte, Perforationen (2) aufweisende
Materialfläche, insbesondere an den Walzenmantel (3) einer Saugoder Blaswalze (1),
angrenzenden Unterdruck- oder Überdruckzone, insbesondere in einer Maschine zur Herstellung
einer Papier-, Karton-, Tissueoder einer anderen Faserstoffbahn (4), wobei die Unterdruck-
oder Überdruckzone mit wenigstens einer Dichtungseinrichtung (6, 15), die an die bewegte
Materialfläche angrenzt, ausgestattet ist, wobei die Dichtungseinrichtung (6, 15)
durch ein erstes, gegen eine erste feststehende Halteeinrichtung (7, 16) drückendes
Druckelement (8, 17) an die bewegte Fläche andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein zweites Druckelement (10, 18) vorhanden ist, das gegen eine zweite feststehende
Halteeinrichtung (9, 13, 19) in Richtung zu der bewegten Fläche drückt und durch das
die Dichtungseinrichtung (6, 15) von der bewegten Fläche hinwegbewegbar ist.
2. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Halteeinrichtung (13) an mindestens eine der Seitenwände der ersten Halteeinrichtung
(7) angesetzt ist.
3. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Halteeinrichtung (9) mit der ersten Halteeinrichtung (7) einteilig verbunden
ist und eine Anstellfläche aufweist, die zu einer zwischen den Seitenwänden liegenden
Grundfläche (11) der ersten Halteeinrichtung (7) im wesentlichen parallel angeordnet
ist und die in eine Ausnehmung oder Nut in dem Dichtungselement (6) hineinragt.
4. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Halteeinrichtung (13) als mindestens ein Winkelelement ausgebildet ist,
das an eine der Seitenwände der ersten Halteeinrichtung (7) angesetzt ist und mit
einer Anstellfläche in eine Ausnehmung in das Dichtungselement (6) hineinragt, die
zu einer Grundfläche (11) der ersten Halteeinrichtung (7) im wesentlichen parallel
ist.
5. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens das erste (8, 17) oder das zweite Druckelement (10, 18) durch eine
Flüssigkeit, eine Quasiflüssigkeit oder ein unter hohem Druck stehendes Gas befüllbar
ist.
6. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens das erste (8, 17) oder das zweite Druckelement (10, 18) einen Rund-
oder einen Formschlauch (17) aufweist.
7. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens das erste (8) oder das zweite Druckelement (18) in einen Kippoder Schwenkmechanismus
(14) integriert ist, durch den das Dichtungselement (15) gegen die bewegte Materialfläche
(3) bzw. von dieser hinwegbewegbar ist.
8. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das ablaufseitige Dichtungselement der Saug- oder Blaseinrichtung (5) auf seiner der
bewegten Materialfläche zugewandten Oberfläche mit einer Vielzahl von sich jeweils
in Laufrichtung erstreckenden nebeneinander angeordneten Zähnen versehen ist, die
so gestaltet und angeordnet sind, dass die dazwischen gebildeten, zum, in Laufrichtung
betrachtet, hinteren Ende hin offenen Nuten jeweils einen sich in Laufrichtung kontinuierlich
erweiternden Querschnitt besitzen und sich am hinteren Ende eine im wesentlichen sägezahn-
oder wellenförmige Ablaufkante ergibt.
9. Saug- oder Blaseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Verstellpositionen des ersten (8, 17) und/oder des zweiten Druckelements (10, 18)
über eine Regelungseinrichtung, insbesondere in Abhängigkeit vom Druck in der Saug-
oder Blaseinrichtung (5), einstellbar sind.