Title:
Saugwalze
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1) und wenigstens einer Saugzone (2), die von einer, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugkammer (3) innerhalb des Walzenmantels (1) gebildet wird, wobei zumindest je ein, zwischen der Saugkammer (3) und der inneren Oberfläche des Walzenmantels (1) angeordnetes Umfangs-Dichtelement (4) die Saugzone (2) in Umfangsrichtung (7) begrenzt.
Dabei soll die Effizienz dadurch verbessert werden, dass mindestens ein Umfangs-Dichtelement (4) in Umfangsrichtung (7) verstellbar ist.




Inventors:
Fürst, Michael (73312, Geislingen, DE)
Application Number:
DE102016212847A
Publication Date:
06/22/2017
Filing Date:
07/14/2016
Assignee:
Voith Patent GmbH, 89522 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102009000371A1N/A2010-08-05
DE1034475BN/A1958-07-17



Foreign References:
DD288412A51991-03-28
Claims:
1. Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel (1) und wenigstens einer Saugzone (2), die von einer, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugkammer (3) innerhalb des Walzenmantels (1) gebildet wird, wobei zumindest je ein, zwischen der Saugkammer (3) und der inneren Oberfläche des Walzenmantels (1) angeordnetes Umfangs-Dichtelement (4) die Saugzone (2) in Umfangsrichtung (7) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Umfangs-Dichtelement (4) in Umfangsrichtung (7) verstellbar ist.

2. Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Umfangs-Dichtelemente (4) der Saugzone (2) in Umfangsrichtung (7) verstellbar sind.

3. Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest je ein, zwischen der Saugkammer (3) und der inneren Oberfläche des Walzenmantels (1) angeordnetes Axial-Dichtelement (5) die Saugzone (2) in Axialrichtung (8) begrenzt, von denen zumindest eines axial verstellbar ist.

4. Saugwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Axial-Dichtelemente (5) der Saugzone (2) axial verstellbar sind.

5. Verfahren zur Steuerung einer Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Umfangs-Dichtelemente (4) in Abhängigkeit von der Menge des von der Saugkammer (3) aufgenommenen Wassers gesteuert wird.

6. Verfahren zur Steuerung einer Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Umfangs-Dichtelemente (4) in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt eines die Saugwalze umschlingenden, wasseraufnehmenden Bandes (9) gesteuert wird.

7. Verfahren zur Steuerung einer Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Umfangs-Dichtelemente (4) in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt einer die Saugwalze umschlingenden Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahn (10) gesteuert wird, welche die Saugwalze gemeinsam mit einem innenliegenden, luftdurchlässigen Band (9) umschlingt.

8. Verfahren zur Steuerung einer Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Umfangs-Dichtelemente (4) in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit eines die Saugwalze umschlingenden Bandes (9) gesteuert wird.

9. Verfahren zur Steuerung einer Saugwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Axial-Dichtelemente (5) in Abhängigkeit von der Breite und/oder der Lage einer die Saugwalze umschlingenden Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahn (10) gesteuert wird, welche die Saugwalze gemeinsam mit einem innenliegenden, luftdurchlässigen Band (9) umschlingt.

10. Verfahren zur Steuerung einer Saugwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Axial-Dichtelemente (5) in Abhängigkeit vom Unterdruck in der Saugkammer (3) gesteuert wird.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze mit einem rotierbaren, perforierten Walzenmantel und wenigstens einer Saugzone, die von einer, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugkammer innerhalb des Walzenmantels gebildet wird, wobei zumindest je ein, zwischen der Saugkammer und der inneren Oberfläche des Walzenmantels angeordnetes Umfangs-Dichtelement die Saugzone in Umfangsrichtung begrenzt.

Derartige Saugwalzen sind seit langem bekannt und werden u.a. in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen eingesetzt. Dabei dienen sie überwiegend dazu, die Faserstoffbahn oder Teile davon im Bereich der Saugzone an ein, die Saugwalze teilweise umschlingendes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band anzusaugen. Problematisch ist dabei der relativ hohe Energiebedarf für die Unterdruckerzeugung, insbesondere infolge von Falschluft.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Effizienz der Saugwalzen zu verbessern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens ein Umfangs-Dichtelement in Umfangsrichtung verstellbar ist. Auf diese Weise kann die Ausdehnung der Saugzone in Umfangsrichtung an die Gegebenheiten der Maschine, des die Saugwalze umschlingenden Bandes und/oder die Parameter der Faserstoffbahn angepasst werden. Falls beide Umfangs-Dichtelemente der Saugzone in Umfangsrichtung verstellbar sind, so ist es möglich neben der Ausdehnung auch die Umfangs-Lage der Saugzone zu verändern.

Da die Saugwalze Wasser aus dem umschlingenden Band und der Faserstoffbahn saugt, kann die Effizienz der Saugwalze zumindest teilweise über die Menge des von der Saugkammer aufgenommenen Wassers bestimmt werden. Ist die aufgefangene Wassermenge zu gering, so sollte die Steuerung die Breite der Saugzone durch Verschieben wenigstens eines Umfangs-Dichtelementes in Umfangsrichtung vergrößern und/oder die Saugzone durch Verschieben beider Umfangs-Dichtelemente in Umfangsrichtung verschwenken bis die aufgefangene Wassermenge einen optimalen Wert erreicht.

Ein weiteres Kriterium für die Beurteilung der Effizienz der Saugwalze ist der Feuchtegehalt eines die Saugwalze umschlingenden, wasseraufnehmenden Bandes und/oder einer diese umschlingenden Papier-, Karton-, Tissue- oder Faserstoffbahn, welche die Saugwalze gemeinsam mit dem innenliegenden, luftdurchlässigen Band umschlingt, insbesondere nach der Umschlingung. Auch hier kann die Steuerung bei einem zu hohen Feuchtegehalt des Bandes bzw. der Faserstoffbahn die Besaugung durch eine Verbreiterung der Saugzone und/oder ein Verschwenken der Saugzone in Umfangsrichtung in analoger Weise intensivieren bis der Feuchtegehalt des Bandes ein Optimum erreicht.

Auch die Maschinengeschwindigkeit, d.h. die Laufgeschwindigkeit des umschlingenden Bandes wirkt sich zumindest zum Teil auf die Wirkung der Besaugung aus. Im Allgemeinen sollte die Breite der Saugzone in Umfangsrichtung mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit vergrößert werden, sofern die Saugzone vom Band und der Faserstoffbahn abgedeckt bleibt. Außerdem kann es hilfreich sein, die Saugzone mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit in Laufrichtung zu verschwenken.

Die Menge des aufgefangenen Wassers, der Feuchtegehalt des Bandes oder der Faserstoffbahn sowie die Maschinengeschwindigkeit können für sich oder zumindest teilweise gemeinsam zur Steuerung der Verschiebung der Umfangs-Dichtelemente verwendet werden.

Um das Einziehen von Falschluft zu minimieren, ist es wichtig, die Saugzone in ihrer axialen Ausdehnung an die Faserstoffbahn anzupassen. Daher sollte zumindest je ein, zwischen der Saugkammer und der inneren Oberfläche des Walzenmantels angeordnetes Axial-Dichtelement die Saugzone in Axialrichtung begrenzen, von denen zumindest eines axial verstellbar ist. Um auch die axiale Lage der Saugzone verändern zu können, sollten beide Axial-Dichtelemente der Saugzone axial verstellbar sein.

Zur Steuerung der Axial-Dichtelemente ist es vorteilhaft die Breite und/oder die Lage einer die Saugwalze umschlingenden Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahn, welche die Saugwalze gemeinsam mit einem innenliegenden, luftdurchlässigen Band umschlingt, zu bestimmen. Wichtig ist hierbei, dass die Saugzone zur Vermeidung einer Ansaugung von Falschluft gänzlich von der Faserstoffbahn abgedeckt ist. Andererseits sollte die Faserstoffbahn im Interesse einer sicheren Bahnführung aber die Saugzone axial auch nicht zu weit überragen. Entsprechend müssen die Axial-Dichtelemente verschoben werden.

Die Effizienz der Saugwalze, insbesondere der Umfang der Ansaugung von Falschluft lässt sich ebenso über die Messung des Unterdrucks in der Saugkammer bestimmen. Ist der Unterdruck nicht ausreichend, so ist die axiale Ausdehnung der Saugzone durch Verändern der Lage wenigstens eines, vorzugsweise beider Axial-Dichtelemente zu verändern, insbesondere zu verkürzen oder die Saugzone axial zu verschieben.

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

1: einen schematischen Querschnitt durch eine Saugwalze und

2: eine Draufsicht auf eine Saugkammer 3 der Saugwalze.

Gemäß 1 umfasst die Saugwalze einen rotierbaren und perforierten Walzenmantel 1 sowie eine Saugzone 2, welche von einer, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugkammer 3 innerhalb des Walzenmantels 1 gebildet wird. Die Perforation besteht dabei aus Bohrungen im Walzenmantel 1.

Derartige Saugwalzen werden insbesondere in Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen 10 und dort insbesondere im Bereich des Formers zur Blattbildung, der Pressenpartie zur Entwässerung und der Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn 10 eingesetzt und dabei von einem endlos umlaufenden und luftdurchlässigen Band 9 umschlungen. Der von der Saugzone 2 ausgehende Unterdruck verstärkt die Haftung der außenliegenden Faserstoffbahn 10 am übernehmenden Band 9 und kann so, wie in 1 gezeigt, die Abnahme der Faserstoffbahn 10 von einem anderen Band 11 einer in Bahnlaufrichtung 6 vorgelagerten Maschineneinheit unterstützen.

Begrenzt wird die Saugkammer 3 in Umfangsrichtung 7 entsprechend 2 von zwei, zwischen der Saugkammer 3 und der inneren Oberfläche des Walzenmantels 1 angeordneten Umfangs-Dichtelementen 4, die hier gemeinsam mit der entsprechenden Seitenwand der Saugkammer 3 unabhängig voneinander in Umfangsrichtung 7 verschiebbar sind.

In Axialrichtung wird die Saugkammer 3 von zwei, zwischen der Saugkammer 3 und der inneren Oberfläche des Walzenmantels 1 angeordneten Axial-Dichtelementen 5 begrenzt, die hier ebenso gemeinsam mit der entsprechenden Seitenwand der Saugkammer 3 unabhängig voneinander in Axialrichtung 8 verschiebbar sind.

Die Axial-Dichtelemente 5 sowie die damit verbundenen Seitenwände bestehen jeweils aus zwei sich in Umfangsrichtung 7 erstreckenden, sich untereinander überdeckenden und in Umfangsrichtung 7 verschiebbaren Elementen. Auf diese Weise können die Axial-Dichtelemente 5 an eine Lageveränderung der Umfangs-Dichtelemente 4 angepasst werden.

Die Lageveränderung der Dichtelemente 4, 5 bzw. der entsprechenden Seitenwände der Saugkammer 3 erfolgt über pneumatische, hydraulische oder elektrische Aktuatoren, die mit einer Steuereinheit der Maschine verbunden sind.

Für die Steuerung der Axial-Dichtelemente 5 werden die Lage und/oder Breite der Faserstoffbahn 10 sowie der Unterdruck in der Saugkammer 3 erfasst. In den überwiegenden Fällen ist es das Ziel, dass die Saugzone 2 vollständig von der Faserstoffbahn 10 überdeckt wird, so dass möglichst wenig Falschluft angesaugt wird. Sinkt der Unterdruck in der Saugkammer 3 zu weit ab, so deutet dies auf eine zu große Menge an Falschluft hin.

Über die Verschiebung der Umfangs-Dichtelemente 4 lässt sich die Lage und/oder die Ausdehnung der Saugzone 2 in Umfangsrichtung 7 verändern.

So ist meist eine Verbreiterung der Saugzone 2 in Umfangsrichtung 7 angebracht, wenn die von der Saugkammer 3 aufgenommene Wassermenge aus dem Band 9 sowie der Faserstoffbahn 1 zu gering ist. Eine Verbreiterung der Saugzone 3 in Umfangsrichtung 7 kann ebenso ratsam sein, wenn der Feuchtegehalt des Bandes 9 und/oder der Faserstoffbahn 10 nach der Umschlingung zu hoch ist. Der Feuchtegehalt und die Wassermenge sind problemlos über bekannte Sensoren messbar und können von der Steuerung der Maschine ausgewertet werden.

Wegen der Zentrifugalkräfte kann es bei hohen Maschinengeschwindigkeiten von Vorteil sein die Saugzone 2 in Bahnlaufrichtung 6 und damit auch in Umlaufrichtung 7 um beispielsweise 1 oder 2 ° zu verschieben.