Die Erfindung betrifft allgemein eine Blas- oder Saugwalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn, mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel und einem Druck- oder Saugkasten, der mit einer Überdruckquelle beziehungsweise einer Unterdruckquelle verbunden ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Druck- oder Saugkastens für eine solche Blas- oder Saugwalze.

Die Verwendung von Blas- oder Saugwalzen in Papiermaschinen ist bekannt. Solche Walzen weisen eine perforierte Mantelfläche auf, auf welcher durch den Druck- oder Saugkasten Zonen mit einem Überdruck oder einem Unterdruck ausgebildet werden. Dabei ist der Druck- oder Saugkasten in der Regel stationär, wohingegen der Walzenmantel über dem Kasten gedreht wird. Als Einsatzgebiet für solche Walzen in einer Papiermaschine kommen die Formerpartie (oder der Stoffauflauf), die Pressenpartie und die Trockenpartie sowie andere Bereiche in Betracht.

Die Druck- oder Saugkästen werden in der Regel radial innerhalb des rotierenden Walzenmantels über der gesamten oder im wesentlichen der gesamten axialen Länge des Walzenmantels angeordnet und sind mit Dichtleisten versehen, welche zur Abdichtung der Druckzonen oder Saugzonen auf dem Walzenmantel von innen gegen denselben gepresst oder mit einem vorgegebenen geringen Abstand gegenüber diesem positioniert werden. Dabei können verschiedene Zonen mit zueinander verschiedenen Drücken auf dem Walzenmantel ausgebildet werden, welche in der Regel durch jeweils eine oder mehrere entsprechende Dichtleisten gegeneinander abgedichtet sind.

Die Dichtflächen der Dichtleisten beziehungsweise die Auflageflächen von Dichtflächenhaltern, durch welche die Dichtleisten beispielsweise am Saugkasten und nach dessen Montage gegenüber dem Walzenmantel gehalten werden, werden herkömmlich möglichst eben ausgeführt, um einen gleichmäßigen Dichtleistenabstand gegenüber der inneren Oberfläche des Walzenmantels beziehungsweise ein gleichmäßiges Anpressen der Dichtleisten gegen die innere Oberfläche des Walzenmantels zu erreichen. Diesem gleichmäßigen Beabstanden beziehungsweise der gleichmäßigen Anpressung steht das Phänomen entgegen, dass sich bei langen Walzen und dadurch entsprechend in Axialrichtung lang ausgeführten Saugkästen eine Durchbiegung des Saugkastens einstellt, welche im Hinblick auf eine noch ausreichende Abdichtung beziehungsweise einen maximal zulässigen Dichtleistenverschleiß stark begrenzt ist, beispielsweise auf sieben Millimeter. Wenn der vorgegebene Abstand überschritten wird, ist eine gleichmäßige Abdichtung nicht mehr möglich beziehungsweise die Dichtleisten verschleißen ungleichmäßig und rasch.

Aufgrund der vorgegebenen maximalen Durchbiegung des Saugkastens (oder Druckkastens) ist es bei manchen Walzentypen mit vergleichsweise großer axialer Erstreckung notwendig, die Walzen mit einem größeren Walzendurchmesser auszuführen, um einen entsprechend massiven Saugkasten innerhalb von diesen montieren zu können. Eine solche Vergrößerung des Walzendurchmessers bringt höhere Kosten mit sich, was unerwünscht ist.

Zur Verhinderung des Durchbiegens solcher Saugkästen ist bereits vorgeschlagen worden, unterhalb von den Saugkästen zusätzlich einen versteifenden Träger einzusetzen, welcher beispielsweise über Distanzstücke von unten gegen den Saugkasten drückt und somit ein Durchbiegen desselben verhindert. Ein solcher Stützträger erhöht jedoch den Montageaufwand und die Herstellungskosten und verändert zudem das Schwingungsverhalten des Saugkastens.

Beispielsweise ist aus der DE 961778 ein Saugkasten für den Saugzylinder einer Papiermaschine bekannt, der mit feststehenden, in der Längsrichtung angeordneten Dichtungsstreifen, welche in Kontakt mit dem Zylindermantel stehen, sowie mit einem Längsträger ausgestattet ist. Der Längsträger ist nur an seinen. Enden an dem Saugkasten befestigt und trägt eine weitere längs angeordnete Saugkammer, die ihrerseits mit der Hauptsaugkammer in Verbindung steht, wobei eine der Begrenzungsflächen dieser weiteren Kammer, die den Dichtungskanten an der Mündung der Hauptsaugkammer näher liegt, durch eine Wand des Saugkastens selbst gebildet wird, während die andere Begrenzungsfläche, welche von den Dichtungskanten der Hauptsaugkammer weiter entfernt liegt, mit dem Längsträger der Länge nach verbunden ist.

Weiterhin ist aus der WO 99/51812 eine Dichteinrichtung für einen Saugkasten einer Saugwalze bekannt. In dem Saugkasten der Saugwalze sind axiale Dichtungen vorgesehen, welche in Ausnehmungen in einem Halteteil angeordnet sind. Der Halteteil ist so angeordnet, dass er eine veränderliche Position in Bezug auf den Saugkasten einnimmt und versetzbar in einer Öffnung im oberen Bereich des Saugkastens ist. Dadurch bleibt die Durchbiegung des Halteteils im Wesentlichen unverändert, wenn das Vakuum im Inneren des Saugkastens variiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Druck- oder Saugkastens für eine Papiermaschinenwalze oder dergleichen anzugeben, durch welches die genannten Probleme des Durchbiegens des Druck- oder Saugkastens überwunden werden, ohne die Produktionskosten wesentlich zu erhöhen. Ferner soll eine Blas- oder Saugwalze einer Papiermaschine oder dergleichen angegeben werden, welche einen entsprechend hergestellten Druck- oder Saugkasten aufweist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Blas- oder Saugwalze mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst. Gegenstand der abhängigen Ansprüche sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand des Beispiels eines Saugkastens für eine Saugwalze einer Papiermaschine erläutert werden. Die Erfindung ist jedoch auch bei Druckkästen für Blaswalzen und bei anderen Maschinen zur Herstellung von einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn, anwendbar. Zum leichteren Verständnis wird jedoch im folgenden der Kasten als Saugkasten und die Walze als Saugwalze bezeichnet, welche an eine Unterdruckquelle angeschlossen sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Herstellen eines Saugkastens für eine Saugwalze einer Papiermaschine oder dergleichen, wobei die Saugwalze einen rotierbaren, perforierten Walzenmantel und im montierten Zustand den Saugkasten umfasst, um auf die bekannte Art, eine oder mehrere Saugzonen auf dem Walzenmantel auszubilden. Dementsprechend ist der Saugkasten mit einer Unterdruckquelle verbunden und dem Walzenmantel derart zugeordnet, dass er auf die innere Oberfläche des Walzenmantels einen vorgegebenen Bereich mit einem Unterdruck aufbringt. Der Bereich wird durch wenigstens eine Dichtleiste, in der Regel mehrere Dichtleisten, des Saugkastens von innen gegen den Walzenmantel abgedichtet, wobei die Dichtleiste oder die Dichtleisten jeweils eine Dichtfläche aufweist/aufweisen, welche entweder im Betrieb gegen den Walzenmantel gepresst wird oder mit einem vorgegebenen Spaltabstand, beispielsweise von einem bis fünf Millimeter, insbesondere drei Millimeter, gegenüber der inneren Oberfläche des Walzenmantels positioniert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Dichtfläche der Dichtleiste und/oder eine Auflagefläche für die Dichtleiste, auf welcher die Dichtleiste im Betrieb der Saugwalze zumindest mittelbar aufliegt, mit einer konvexen oder konkaven Krümmung entlang der Längsachse der Dichtleiste und damit des Saugkastens und der Saugwalze hergestellt wird. Eine konvexe Krümmung, das heißt eine fassartige Krümmung, wird immer dann vorgesehen, wenn die Dichtleiste dazu bestimmt und positioniert ist, dass sie von unten nach oben gegen den Walzenmantel gepresst wird beziehungsweise mit einem vorgegebenen Abstand gegenüber diesem positioniert wird. Eine konkave Krümmung hingegen wird vorgesehen, wenn die Dichtleiste von oben nach unten gegen den Walzenmantel gepresst wird beziehungsweise mit einem vorgegebenen Abstand gegenüber diesem positioniert wird.

Dies hat den folgenden Hintergrund: Wenn die Dichtleiste von unten nach oben an der oder mit einem Spaltabstand gegenüber der inneren Oberfläche des Walzenmantels positioniert wird, so gleicht die konvexe Krümmung der Dichtfläche der Dichtleisten die Durchbiegung des Saugkastens über seiner axialen Länge aus, so dass im Betrieb die Dichtfläche eben oder im wesentlichen eben ist. Dabei kann die konvexe Krümmung entweder durch entsprechendes Bearbeiten der Dichtfläche der Dichtleiste selbst oder durch entsprechendes Bearbeiten der genannten Auflagefläche für die Dichtleiste erfolgen, wobei die Dichtleiste aufgrund ihrer Elastizität der konvexen Auflagefläche in ihrer Form folgt, das heißt die Dichtleiste biegt sich entlang der konvexen Auflagefläche, so dass sie auf dieser in der Regel satt aufliegt.

Umgekehrt, wenn die Dichtleiste von oben nach unten gegenüber der inneren Oberfläche des Walzenmantels positioniert wird, so gleicht die konkave Krümmung der Dichtfläche die Durchbiegung des Saugkastens aus. Im Betrieb ist die Dichtfläche wiederum im wesentlichen oder vollständig eben. Für die Herstellung der konkaven Krümmung gelten die Ausführungen zu der konvexen Krümmung entsprechend.

Der Saugkasten weist insbesondere einen Dichtleistenhalter auf, in welchem die beschriebene Auflagefläche für die Dichtleiste ausgeführt ist. Beispielsweise ist auf der Auflagefläche ein mit einem Druckmedium befüllbarer Schlauch positioniert, welcher die Dichtleiste unmittelbar auf sich trägt. Der Schlauch folgt der Krümmung in der Auflagefläche und gibt diese Krümmung sozusagen an die Dichtleiste weiter, welche dadurch der Krümmung ebenfalls folgt und, auch wenn sie zuvor mit einem rechtwinkligen, geraden Querschnitt aufgeführt wurde, sich entsprechend durchbiegt, so dass die Dichtfläche sich krümmt.

Die Auflagefläche unterhalb des Schlauches, der beispielsweise mit Luft befüllt werden kann, kann dabei auch stufig ausgeführt sein, wobei der Schlauch die Unstetigkeiten der Stufen ausgleicht und der Dichtleiste eine stetig gekrümmte Auflagefläche zur Verfügung stellt.

Entlang der Längsachse des Saugkastens und der Saugwalze und selbstverständlich auch entlang des Umfangs der Saugwalze können eine Vielzahl von entsprechend ausgeführten beziehungsweise aufliegenden Dichtleisten vorgesehen sein, die beispielsweise einzeln oder gruppenweise gezielt gegenüber der Innenfläche des Walzenmantels positionierbar oder anpressbar sind, um die gewünschte konkave oder konvexe Oberfläche der Dichtfläche herzustellen. Die konkave oder konvexe Oberfläche weist in diesem Fall einen Oberflächenverlauf mit Sprungstellen auf, wohingegen in den bisher beschriebenen Ausführungen der Verlauf stetig war.

Die erfindungsgemäße Saugwalze weist einen Saugkasten mit wenigstens einer Dichtleiste auf, die im Betrieb der Saugwalze eine ebene oder im wesentlichen ebene Dichtfläche hat. Wenn jedoch eine Durchbiegung des Saugkastens dadurch vermieden wird, dass der Saugkasten im wesentlichen vollflächig oder vollständig flächig auf eine ebene Unterlage aufgelegt wird, so zeigt die Dichtfläche die erfindungsgemäße Krümmung mit einer Wölbung im Bereich ihrer axialen Mitte nach außen, das heißt mit einer konvexen Form, oder mit einer Wölbung im Bereich ihrer axialen Mitte nach innen, das heißt mit einer konkaven Form.

Die Ausprägung der Wölbung kann entsprechend der erwarteten, das heißt der berechneten oder versuchsweise ermittelten Durchbiegung des Saugkastens ausgeführt werden. Wenn zum Beispiel eine Durchbiegung eines Dichtleistenhalters in einem Saugkasten von 4,5 mm erwartet wird, wird die Dichtleistenhalterauflagefläche, das heißt jene Fläche, mit welcher der Dichtleistenhalter auf dem Saugkasten aufliegt, um diesen Wert (4,5 mm) bombiert, so dass sich im Betrieb eine ebene Auflagefläche ergibt. Alternativ oder zusätzlich kann, wie dargestellt, unmittelbar die Dichtfläche der Dichtleiste bombiert werden.

Die Erfindung soll nachfolgend exemplarisch anhand der Figuren erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1

einen Längsschnitt durch eine Saugwalze;

Figur 2

einen Axialschnitt durch die Saugwalze aus der Figur 1;

Figur 3

eine schematische Darstellung einer konvexen Auflagefläche eines Dichtleistenhalters auf dem Saugkasten;

Figur 4

eine Dichtleiste mit einer konvexen Dichtfläche;

Figur 5

eine Dichtleiste mit einer konvexen Dichtfläche und zugleich einer konvexen Auflagefläche;

Figur 6

eine gestufte Auflagefläche für eine Dichtleiste.

In der Figur 1 erkennt man eine Saugwalze 1 mit dem rotierbaren, perforierten Walzenmantel 2. Die innere Oberfläche des Walzenmantels 2 wird über einem vorgegebenen Bereich mittels des Saugkastens 3 mit einem Unterdruck beaufschlagt.

Die Saugwalze 1 wird beispielsweise von einem luftdurchlässigen Band wie einem Sieb oder einem Filz und einer daraufliegenden, zu entwässernden Faserstoffbahn umschlungen, wobei der von dem zum Walzenmantel 2 hin offenen, feststehenden Saugkasten 3 gebildete Unterdruckbereich im Walzeninneren an den Umschlingungsbereich angrenzt. Hierzu ist das Innere des Saugkastens 3 mit einer Unterdruckquelle (nicht gezeigt) verbunden. Der Saugkasten 3 grenzt über eine von einem Dichtleistenhalter 8 gehaltene Dichtleiste 4 an die Innenseite des Walzenmantels 2 an, das heißt entweder wird die Dichtleiste 4 von innen gegen den Walzenmantel 2 gepresst oder mit einem vorgegebenen Abstand gegenüber dieser Fläche gehalten.

Der Walzenmantel 2 dreht sich über der feststehenden Welle 10 und ist hierzu mittels der gezeigten Lager 9 auf der feststehenden Welle 10 gelagert.

Wie man insbesondere in der Figur 2 erkennen kann, weist der Saugkasten 3 zwei Dichtleistenhalter 8 auf, die jeweils eine Dichtleiste 4 in Radialrichtung der Walze 1 beweglich halten. Jeder Dichtleistenhalter 8 bildet mit dem Saugkasten 3 eine Auflagefläche 5 aus, auf welcher ein mit einem Druckmedium, insbesondere Druckluft, befüllbarer Schlauch 6 ruht, der wiederum jeweils eine Dichtleiste 4 unmittelbar trägt. Durch Befüllen des Schlauches 6 wird die Dichtleiste 4 in Richtung der inneren Oberfläche des Walzenmantels 2 bewegt, so dass sie mit ihrer Dichtfläche 7 innen am Walzenmantel 2 anliegt oder mit einem vorgegebenen Abstand gegenüber der inneren Oberfläche des Walzenmantels 2 positioniert ist. Beispielsweise wird ein Abstand zwischen einem und fünf Millimeter, insbesondere von drei Millimeter eingestellt.

Um ein Durchbiegen des Saugkastens 3 zu kompensieren, weist, wie in der Figur 1 dargestellt ist, die Auflagefläche 5 eine konvexe Oberfläche auf, das heißt eine nach außen gerichtete Wölbung über der Längsachse des Saugkastens 3, wobei der höchste Punkt der Wölbung mittig über der Längsachse des Saugkastens 3 positioniert ist, und die niedrigsten Punkte der Auflagefläche 5 jeweils an den beiden axialen Enden des Saugkastens 3 positioniert sind. Sowohl die Schläuche 6 als auch die Dichtleisten 4 passen sich dieser Wölbung der Auflagefläche 5 an, so dass auch die Dichtfläche 7 von jeder Dichtleiste eine entsprechend konvexe Form aufweist. Im Betriebszustand (nicht dargestellt) ergibt sich eine Durchbiegung des gezeigten Saugkastens 3 nach unten, so dass die vorgesehene Wölbung der Auflagefläche 5 nahezu oder vollständig kompensiert wird oder überkompensiert wird, so dass sich im Betrieb eine im wesentlichen oder vollständig ebene, waagerechte Auflagefläche 5 und somit auch Dichtfläche 7 bei der Dichtleiste 4 ergibt.

In den Figuren 3 bis 6 sind mögliche Ausführungen des Saugkastens 3 beziehungsweise jener Bereiche mit der Auflagefläche 5 und der Dichtfläche 7 dargestellt. Gemäß der Figur 3 ist entsprechend der Figur 1 die Auflagefläche 5 konvex über der Längsachse gewölbt, wobei zugleich, um eine gleichmäßige Spannungsverteilung zu erreichen, auch die Dichtfläche 7 der Dichtleiste 4 konvex gewölbt hergestellt wird. Zum besseren Verständnis ist in der Figur 7 nochmals die Dichtleiste 4 ohne den Schlauch 6 und den Dichtleistenhalter 8 unmittelbar nach ihrer Herstellung gezeigt. Wie man sieht, weist diese Dichtleiste 4 eine konkave Grundfläche 11 auf, mit welcher sie, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Schlauches 6, auf der konvexen Auflagefläche 5 aufliegt. Die Dichtfläche 7 ist über der Längsachse der Dichtleiste 4 konvex ausgebildet.

In der Figur 4 hingegen weist die dort dargestellte Dichtleiste 4 unmittelbar nach ihrer Herstellung zwar eine konvexe Dichtfläche 7 jedoch eine ebene Grundfläche 11 auf. Diese Grundfläche 11 kann entweder auf eine eben geformte Auflagefläche 5 oder eine konvex geformte Auflage 5 aufgesetzt werden, wobei sich im letzteren Fall die Dichtleiste 4 entsprechend verbiegt und die Konvexität der Dichtfläche 7 gegenüber dem gezeigten Zustand zunimmt.

In der Figur 6 ist ein Beispiel für eine gestufte Auflagefläche 5 eines Dichtleistenhalters 8 dargestellt. Auf dieser Auflagefläche 5 kann gemäß einer Ausführung unmittelbar eine Dichtleiste 4 aufgelegt werden. Diese Dichtleiste 4 kann beispielsweise die in der Figur 4 oder die in der Figur 5 dargestellte Form aufweisen, oder auch beispielsweise eine im Querschnitt rechtwinklige Form. Aufgrund der Gestaltung ergibt sich entweder durch eine Biegung der Dichtleiste 4 die gewünschte konvex geformte Dichtfläche 7, oder die Dichtleiste 4 weist zusätzlich oder alternativ eine konvex geformte Grundfläche 11 auf.

Vorteilhaft wird jedoch auf die in der Figur 6 dargestellte gestufte Auflagefläche 5 zunächst ein Schlauch 6 aufgelegt, welcher wiederum eine Dichtleiste 4 trägt. Der Schlauch 6 führt dazu, dass die gestufte Auflagefläche 5 in eine stetig gewölbte unmittelbare Auflagefläche für die Dichtleiste 4 gewandelt oder "gedämpft" wird.